Editing genetico: la correzione genetica prenatale

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Editing genetico

Curare malattie dovute ad alterazioni genetiche prima della nascita, andando a correggere le anomalie del DNA: è il traguardo raggiunto dai ricercatori dell’università di Philadelphia negli Stati Uniti e pubblicato sulle pagine di Nature Medicine.

Quello che per anni è stato materiale da pagine dei romanzi fantascientifici, ora è un breakthrough medico scientifico e spalanca le porte a una miriade di possibilità che, per anni, si sono avvicinate più ad un “sogno proibito” che ad una solida certezza.

Ma come Indiana Jones non si è lanciato alla ricerca del mitico Santo Graal senza frusta e fedora, così i ricercatori, per arrivare a questo storico risultato, si sono serviti dell’aiuto di un importantissimo strumento: la CRISPR/Cas9.

La complessità sta nel nome

CRISPR/Cas9 è l’acronimo di “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats” o, in italiano “ripetizioni palindrome brevi raggruppate (e) separate regolarmente”.

Scoperta nei virus batteriofagi, si tratta di particolari sequenze di DNA introdotto dal batterio nel genoma del virus da cui viene attaccato: quando il virus attacca un batterio, quest’ultimo riconosce le sequenze CRISPR e le distrugge, assieme al DNA proveniente dal virus. La scoperta è tanto sensazionale quanto particolare, infatti per la prima volta è stato osservato nei procarioti un meccanismo immunitario tale da definirlo una forma di “immunità acquisita”.

E cosa c’entra la CRISPR/Cas9 con la sensazionale scoperta dei ricercatori di Philadelphia? Ebbene, una versione semplificata del sistema CRISPR, la CRISPR/Cas9, si è rivelata una potentissima arma di editing genetico, talmente precisa da modificare specifiche (definite dall’operatore) sequenze di DNA senza alterare o compromettere l’integrità del codice genetico.

Della CRISPS/Cas9, ne abbiamo parlato in questo articolo.

Lo studio

La scelta dei ricercatori è ricaduta su una particolare patologia a trasmissione genetica: la tirosinemia di tipo 1 (Hereditary Tyrosinemia 1 o HT1). La HT1 è una malattia rara dovuta ad una disfunzione del metabolismo degli aminoacidi ed è caratterizzata da disfunzioni epatorenali che si manifestano nel periodo post-natale. Nella forma acuta la malattia è caratterizzata da necrosi epatocellulare, sintomi tipici del tratto gastrointestinale (nausea, vomito e diarrea) e disfunzioni del tubulo renale, in particolare con perdita di fosfati (e conseguente rachitismo).

La trasmissione di questa malattia è autosomica recessiva ed è dovuta alla mancanza di un particolare enzima coinvolto nella degradazione della tirosina. Nei casi meno gravi, tramite terapia farmacologica (a base di nitisinone) e rigide diete con basso apporto proteico, possono essere tenuti a bada i sintomi epatorenali, tuttavia molti dei soggetti affetti da HT1 sviluppano epatocarcinoma.

Per lo studio, sono state selezionate cavie murine gravide i cui embrioni avessero nel proprio codice genetico la mutazione responsabile della HT1.

Utilizzando come vettore un particolare ceppo di virus appartenente alla famiglia delle adenoviridae, i ricercatori hanno portato “lo strumento in loco”, cioè all’interno degli epatociti degli embrioni dove, modificando la sequenza incriminata tramite sostituzione di basi azotate, ha riportato la sequenza genomica ad uno stato di “normalità”.

Alla nascita, i topi appena nati presentavano una quota di epatociti “modificati” molto elevata, tale da non presentare segni della HT1; inoltre, non era possibile riscontrare modificazioni non desiderate in altre porzioni del DNA.

Fatto ancora più rilevante è che i topini sottoposti al trattamento di editing genetico presentavano una miglior funzionalità epatica e un miglior stato di salute rispetto ai topini trattati con la terapia gold standard per la HT1 (ossia con il nitisinone).

Se questo è l’inizio di nuovi orizzonti per la terapia medica, lo si potrà constatare solo in futuro; resta il fatto che, se la ricerca continuerà su questo percorso, ci troveremo di fronte alla possibilità di debellare virtualmente gran parte (se non la totalità) delle patologie a trasmissione genetica.

FONTI | In utero CRISPR-mediated therapeutic editing of metabolic genes

Jacopo Castellese
Studente di Medicina e Chirurgia presso "La Sapienza" di Roma e appassionato di scienza e tecnologia. Quando non sono impegnato in attività di reparto o di studio cerco sempre di tenermi aggiornato e di divulgare queste conoscenze in modo da scardinare le false credenze che le pseudoscienze di oggi (o il dr. Google di turno) cercano di affermare.