MAGESTIC: un sistema di editing genetico più preciso

Ormai lo strumento di editing genetico CRISPR-Cas9 ha preso il sopravvento, ma anche i suoi effetti collaterali hanno fatto la…

Ormai lo strumento di editing genetico CRISPR-Cas9 ha preso il sopravvento, ma anche i suoi effetti collaterali hanno fatto la loro comparsa. Infatti, sebbene tale tecnologia permetta di eliminare i geni che causano malattie, essa può apportare modifiche non intenzionali al DNA sano. Nel tentativo di risolvere questo problema, i ricercatori della Joint Institute of Metrology and Biology (JIMB, una collaborazione tra la Stanford University and il National Institute of Standards and Technology) hanno sviluppato un sistema di editing genico più preciso, paragonabile ad un elaboratore di testo. La loro ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Biotechnology.

Il nuovo metodo lavora come un elaboratore di testo

Il problema di CRISPR non è tanto nel taglio, quanto piuttosto nel processo attraverso il quale il DNA si ripara dopo l’editing. Le cellule devono cercare tra milioni di coppie di basi di DNA per trovare una corrispondenza, un processo che spesso fallisce, portando ad effetti indesiderati. I ricercatori di JIMB hanno sviluppato un nuovo tipo di piattaforma CRISPR chiamata MAGESTIC, acronimo che sta per " multiplexed accurate genome editing with short, trackable, integrated cellular barcodes". Lo hanno paragonato alla funzione di ricerca e sostituzione presente nell'elaborazione di testi. Attraverso questo nuovo strumento, infatti, è come se si fosse capaci di apportare piccole modifiche a singole lettere in un libro, e, allo stesso tempo, essere in grado di vedere quale effetto ha sul significato dell’intero testo. MAGESTIC consente di inserire la nuova informazione nella pagina giusta in cui si è verificato il taglio. Il sistema è stato progettato per trovare materiale genetico difettoso, tagliarlo e sostituirlo con il DNA "donatore" corrispondente. MAGESTIC aiuta la cellula a reclutare il DNA “donatore” più appropriato, portando ad un aumento della sopravvivenza cellulare. I ricercatori hanno voluto anche migliorare l’utilizzo degli RNA guida per tracciare le mutazioni. CRISPR utilizza generalmente i plasmidi, piccoli filamenti circolari di DNA che si moltiplicano man mano che le cellule crescono e si dividono, ma che possono essere imprevedibili nel processo di moltiplicazione, rendendo così difficile il monitoraggio delle modifiche del gene. Con MAGESTIC, un nuovo tipo di "codice a barre cellulare" viene incorporato nei cromosomi, facendo sì che essi siano più stabili e più facili da tracciare.

MAGESTIC è l'ultimo di una serie di progressi CRISPR progettati per rendere l'editing genetico più preciso e quindi più adatto alla comprensione della variazione genetica. Esso consente a ciascuna variante genetica di essere accuratamente modificata e confrontata con altre varianti. La tecnologia potrebbe essere utilizzata per modificare con precisione diverse varianti genetiche in celle identiche e confrontarle tra loro. Tutto ciò può essere fatto in un'unica provetta piuttosto che in esperimenti separati.