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Trento, l’editing genomico adesso diventa
un’arma di precisione contro il DNA malato

30.01.18 - Ha fatto i primi passi a Berkeley (California) e al MIT di Boston, l’editing genomico, ossia metodo per modificare il DNA, ma a Trento si è evoluto in una tecnica sicura e affidabile per le future applicazioni cliniche a scopo terapeutico. La svolta, integralmente realizzata al CIBIO – Centro di biologia integrata dell’Università di Trento - potrebbe avere effetti a breve termine per la terapia genica delle malattie. Qui infatti si è trovato il modo di rendere l’editing genomico un’arma di precisione pressoché assoluta, che spara un solo proiettile che va a colpire e a neutralizzare il DNA malato

«Abbiamo messo a punto un metodo sperimentale di screening attraverso il quale otteniamo una molecola, che chiamiamo evoCas9, davvero precisa nel cambiare il DNA. È un enzima di affidabilità assoluta, che effettua il cambiamento soltanto nel punto stabilito» commenta Anna Cereseto, professoressa del CIBIO e senior author dell’articolo che descrive lo studio su “Nature Biotechnology”.

«La molecola da cui siamo partiti, CRISPR/Cas9, sta cambiando la faccia della biomedicina. Si tratta di una “macchina molecolare”, fatta della proteina Cas9 e di una molecola di RNA, che raggiunge e taglia uno specifico segmento di DNA, permettendo di modificarne la sequenza. Il problema è che questa molecola fa errori sistematici e quando applicata al tentativo di curare malattie non modifica solo il gene o i geni implicati nella patologia, ma agisce su altri siti del DNA causando effetti imprevedibili. Ciò la rende inaccettabile per la pratica clinica. In questo momento la nostra evoCas9 è la macchina molecolare migliore al mondo per il genome editing» sottolinea Cereseto nel comunicato diramato dall'università di Trento..

«Il genome editing è davvero la scoperta del secolo in medicina, e non solo» riprende il direttore del CIBIO Alessandro Quattrone. «Questa invenzione di Anna e dei suoi altrettanto brillanti collaboratori e colleghi è certo a oggi il contributo più importante che abbiamo dato allo sviluppo di terapie. Mesi fa già il gruppo aveva proposto intelligenti miglioramenti al metodo. Si era parlato di “bisturi genomico usa e getta”. Ma con evoCas9 siamo davvero alla differenza fra un utile espediente e un game changer. Grazie a questo studio, che peraltro si integra perfettamente con il precedente, il genome editing può diventare adulto, e il nostro sforzo adesso è far sì che il ritrovato dia frutto, per quanto possibile, in Trentino. L’interesse per questa tecnologia è globale, non è quindi facile trattenerla; stiamo lavorando in molti per partire da casi come questo e fondare il biotech trentino attraendo capitali. È ciò che la nostra Provincia si meriterebbe per aver sempre fortemente creduto nel programma dell’Università che ha generato il CIBIO».

Ma come si è arrivati a questa molecola dal rischio di errore vicino allo zero? Spiega Anna Cereseto: «evoCas9 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. Qui l’abbiamo fatta diventare ciò che ci interessa sia: un cesello che intarsia solo dove deve, un’arma di precisione che colpisce in un punto e risparmia tutto il resto. Questo renderà il suo impiego nella clinica finalmente sicuro». Lo studio ha generato, accanto alla pubblicazione, un brevetto, già depositato e già oggetto di interessi molteplici.

Gli ambiti di applicazione del “correttore perfetto” evoCas9, infatti, non si limitano alle malattie genetiche e ai tumori, i primi e più ovvii bersagli, ma si estendono anche agli altri settori non medici in cui il genome editing è ormai essenziale: il miglioramento delle piante di interesse alimentare e degli animali da allevamento.

Gli autori dell’articolo. La ricerca è stata svolta integralmente al CIBIO di UniTrento e ha coinvolto tre unità. Il team vede protagonisti il Laboratory of Molecular Virology con Antonio Casini (primo firmatario), Michele Olivieri, Gianluca Petris, Claudia Montagna, Giordano Reginato, Giulia Maule e Anna Cereseto (senior author e responsabile). Poi il Laboratory of Computational Oncology con Francesca Lorenzin, Davide Prandi, Alessandro Romanel e Francesca Demichelis (responsabile). Quindi il Laboratory of Transcriptional Networks con Alberto Inga (responsabile).
L’articolo, dal titolo “A highly specific SpCas9 variant is identified by in vivo screening in yeast”, è stato appena pubblicato su “Nature Biotechnology”, ed è disponibile in Open Access al link: https://www.nature.com/articles/nbt.4066

vedi
http://www.unitn.it/
 


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