Editing genetico. Dopo Crispr arriva Integrate: una nuova tecnica più sicura per modificare il DNA

Dalle “forbici” alla “colla”

Editing genetico. Dopo Crispr arriva Integrate: una nuova tecnica più sicura per modificare il DNA

La tecnica Integrate è efficace come Crispr, ma senza i suoi effetti collaterali. Sfruttando le abilità dei “geni salterini” dei batteri permette di inserire materiale genetico con precisione nel genoma senza dover effettuare i pericolosi tagli delle forbici molecolari

di redazione

Il nome è tutto un programma: la nuova tecnica di gene-editing messa a punto dai ricercatori della Columbia University si chiama “Integrate” e, infatti, a differenza di altre procedure come Crispr, inserisce sequenze di Dna all’interno del genoma senza effettuare alcun taglio. 

Potrebbe trattarsi di una svolta importante nel campo delle terapie geniche  perché così si eviterebbero i possibili errori delle cosiddette “forbici molecolari” di Crispr-Cas9. Insomma, continuando con le metafore, si può dire che la tecnica del “taglia e incolla” si trasforma: scompaiono le forbici e resta la colla. 

Come funziona Integrate? Ai ricercatori americani è venuto in mente di sfruttare i “geni salterini” dei batteri (trasposoni) per inserire all’interno del genoma sequenze di Dna senza ricorrere a scissioni che potrebbero generare errori pericolosi.  L’innovativa tecnica che potrebbe aprire la strada a terapie geniche più sicure è stata descritta su Nature

«Piuttosto che effettuare delle interruzioni del Dna e affidare alle cellule il compito di riparare i tagli, Integrate inserisce direttamente una sequenza di Dna in una posizione precisa nel genoma, una procedura che i biologi molecolari hanno cercato per decenni»,  afferma Samuel H. Sternberg, tra i firmatari dello studio. 

La più affidabile tecnica di editing genetico attualmente in uso, Crispr-Cas 9, funziona come un correttore di bozze che agisce su un file dotato di vita propria: lui decide di interrompere la sequenza di un brano con un “punto e a capo” e il documento, di sua iniziativa, inserisce in quell’interruzione nuove frasi di collegamento. Se tutto va bene, il risultato è un testo più bello, più chiaro e più fluido del precedente. Se qualcosa va storto però, la nuova versione è da buttare. 

Così accade con le forbici molecolari: loro effettuano il taglio in una data  sequenza del Dna e il sistema di riparazione automatico delle cellule colma la lacuna come meglio ritiene. Se va tutto bene, il difetto genetico è riparato, ma se durante il processo di riparazione vengono commessi degli errori potrebbero svilupparsi nuove malattie e invece di rimediare si finirebbe facendo nuovi danni. 

Ora la tecnica Integrate promette di risolvere il problema. I ricercatori hanno sfruttato le proprietà di un trasposone del vibrione del colera (Vibrio cholerae) capace di integrarsi in siti specifici nel genoma batterico, non tagliando il Dna in due, ma utilizzando un enzima specifico per introdursi nel genoma. I ricercatori grazie all’Rna guida sono stati capaci di controllare con precisione il luogo esatto in cui introdurre il materiale genetico richiesto dal caso specifico. 

Sequenziando i batteri sottoposti all’editing genetico, i ricercatori hanno potuto confermare che l’inserimento era stato eseguito correttamente.

La nuova tecnica, che promette la stessa efficacia di Crispr-Cas 9 senza però il rischio di gravi effetti collaterali, potrebbe avere diverse applicazioni, dalle terapie geniche e cellulari, all’agricoltura. 

Finora la tecnologia è stata sperimentata su batteri, ma il team di scienziati è convinto di poterne dimostrare presto l’efficacia e la sicurezza in altri tipi di cellule, incluse quelle dei mammiferi aprendo così la strada a una nuova fase delle terapie geniche.