Scoperta un’arma di precisione contro il Dna malato
SI CHIAMA evoCas9 ed è la versione evoluta del sistema Crispr/Cas9, la tecnica in grado di modificare il Dna messa a punto in Usa, dalla Berkeley University of California e dal Mit (Massachusetts Institute of Technology) di Boston. Secondo i ricercatori dello studio, pubblicato su Nature Biotechnology, ciò renderà il genome editing utilizzabile per la correzione delle alterazioni presenti nel genoma delle cellule, come malattie genetiche e tumori.
Si tratta di “un enzima di affidabilità assoluta, che effettua il cambiamento soltanto nel punto stabilito”, spiega Anna Cereseto, autrice dello studio. A differenza della tecnica Crispr/Cas9 che è imprecisa. La normale molecola Cas9 compie errori sistematici non modificando soltanto il gene o i geni implicati in una patologia, ad esempio: agisce infatti su altri siti del Dna, causando effetti imprevedibili. “In questo momento – continua l’esperta – la nostra evoCas9 è la macchina molecolare migliore al mondo per il genome editing”. Gli ambiti di applicazione del “correttore perfetto” evoCas9 potrebbero essere estesi anche ad altri settori non medici, come il miglioramento delle piante di interesse alimentare e degli animali da allevamento.
·UNA MOLECOLA ‘SOTTOPOSTA’ ALL’EVOLUZIONE DARWINIANA
“EvoCas9 – continua Cereseto – è stata sviluppata sottoponendo Cas9 a una evoluzione darwiniana in provetta, da qui il nome evoCas9. Cas9 nasce nei batteri, dove la sua imprecisione è un vantaggio perché funziona come una sorta di sistema immunitario contro i Dna estranei che, tagliando qua e là, inattiva meglio il nemico. La nostra intuizione è stata di fare evolvere Cas9 in cellule non batteriche, i lieviti, che sebbene semplici sono molto più vicine a quelle umane”.
·LA MOLECOLA CON UNA MARCIA IN PIÙ
Quello che i ricercatori hanno fatto per arrivare a evoCas9 è stato creare più versioni della stessa proteina e vedere se tra queste ci fosse quella caratterizzata da una precisione impeccabile nel colpire una sequenza specifica di Dna: “Abbiamo creato una batteria di Cas9 mutagenizzate casualmente e le abbiamo inserite nelle cellule di lievito per tagliare il Dna. Abbiamo poi selezionato quella forma evoluta della proteina, appunto evoCas9, in grado di tagliare la sola sequenza genetica che ci interessava. Per il test ci siamo serviti di due sequenze di Dna che differivano di un solo paio di basi, inseriti in due geni diversi. Ebbene, quando evoCas9 tagliava la sequenza presente in uno dei due e non quella presente nell’altro, la coltura di lievito cambiava colore, da bianca diventava rossa. E questa variazione cromatica ci ha fornito la prova che il taglio fosse avvenuto con precisione, su una sola sequenza di Dna”.
·DAL LIEVITO ALLE CELLULE UMANE
Dopo aver ottenuto la proteina, i ricercatori hanno direzionato la loro attenzione sulle cellule umane, poiché una delle promesse della tecnica Crispr/Cas9 è proprio quella di fornire un approccio terapeutico innovativo, finora dibattuto, non soltanto per l’aspetto bioetico, ma anche per i problemi riscontrati nella sua propensione a commettere errori sistematici di selezione di sequenze genetiche non desiderate: “Abbiamo poi condotto degli esperimenti con evoCas9 anche su cellule umane e, per verificare la sua efficacia su questo sistema cellulare, ci siamo serviti di tecniche di sequenziamento genome wide. La nostra proteina differisce dall’originale per soli quattro amminoacidi e forse quello che ci ha portato a questa invenzione è stato proprio il criterio di selezione che abbiamo utilizzato: in Usa hanno creato diverse varianti di Cas9 ma la selezione è stata fatta al computer. Noi invece l’abbiamo ottenuta facendola evolvere in vivo“.
·QUESTIONE BREVETTO
Anche il team trentino si aggiunge alla estesissima lista per ottenere il brevetto sul sistema di genome editing, o meglio sull’invezione made in Italy che aggiungerebbe una marcia in più a questa tecnologia biotecnologica: “Attualmente la nostra domanda di brevetto su evoCas9, che vogliamo testare su cellule eucariotiche, è in fase di valutazione all’Ufficio brevetti europeo: abbiamo già ricevuto una prima risposta e stiamo procedendo alla riorganizzazione delle claim. Nel frattempo abbiamo esteso la domanda anche a livello internazionale e stiamo ragionando sula possibilità di lavorare con startup presenti nella nostra provincia”.
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