Buongiorno, vorrei avere informazioni da voi in merito allo studio sviluppato dal Cibio e dall’Università di Trento in merito alla nuova molecola che taglia e ripara il DNA malato, distruggendosi subito dopo, e che potrebbe rappresentare un nuovo approccio nella cura della fibrosi cistica. Trattasi di notizia di questi giorni tratta dal quotidiano Il Giorno, che riporta il comunicato stampa dell’Università di Trento.
In attesa di cortese riscontro, cordialmente saluto.
Il nostro attento lettore ci chiede informazioni su di un tema di notevole attualità, la nuova tecnica per realizzare la riparazione di geni difettosi chiamata “gene editing”. Questa tecnica ha risvegliato le speranze nella terapia genica. Riportiamo quanto scritto e detto dal dottor L. Galietta al XV Seminario di primavera (sfoglia la brochure). «Si basa sulla scoperta di meccanismi molecolari di taglio e riparazione del DNA. Si parla di “forbici molecolari” per descrivere il metodo CRISPR/Cas9. Cas9 è una nucleasi, una proteina che taglia il DNA, che utilizzando degli opportuni RNA può essere indirizzata verso punti precisi del genoma cellulare, ad esempio in corrispondenza di una mutazione del gene CFTR. Avvenuto il taglio, le cellule effettuano una riparazione che, in presenza di un opportuno DNA stampo, può portare all’eliminazione definitiva della mutazione e al ripristino della sequenza normale del gene CFTR. Sono stati già pubblicati studi in cui, utilizzando come vettore del sistema CRISPR/Cas9 un virus del gruppo dei Lentivirus, è stata realizzata la riparazione del gene CFTR in vitro su cellule epiteliali respiratorie (1) e su organoidi intestinali (2). L’ostacolo principale, che al momento appare quasi insormontabile, è capire come effettuare la riparazione in vivo. In pratica, nessuno sa ancora come portare Cas9, l’RNA guida ed il DNA stampo nelle cellule malate dei pazienti FC. Nonostante l’obiettivo sia molto difficile, sono state investite risorse imponenti per applicare il “gene editing” (così si chiama questa ristrutturazione del gene mutato) alla FC e ad altre malattie ereditarie». Per esempio nel campo della distrofia muscolare sono stati fatte prove su modelli animali (3).
In un recentissimo lavoro, oggetto del comunicato stampa dell’Università di Trento (pubblicato sul quotidiano indicato nella domanda), dopo la pubblicazione su importante rivista internazionale, un gruppo di ricercatori di questa Università, coordinati da Anna Cereseto, ha messo a punto un avanzamento della tecnica (4), che può conferirle maggiore sicurezza e specificità. In questo modo quella che prima era chiamata “forbice molecolare”, ora sembra destinata a diventare più precisa, inoltre è programmata per l’autoeliminazione della forbice (appunto il CAS9) dopo aver esercitato il taglio. Infatti questa forbice è dotata di due frammenti di RNA, uno che la porta sul tratto di DNA mutato e un altro che è destinato contro sé stessa e ha lo scopo di eliminarla una volta che ha tagliato. Viene così a cadere il rischio, molto temuto, che la sua azione si prolunghi e si eserciti su frammenti di DNA indispensabili e non causanti malattia.
Utilizzando speciali linee cellulari i ricercatori hanno condotto esperimenti che dimostrano l’elevata specificità d’azione del sistema, chiamato lentiSLiCES, che taglia in maniera molto precisa singoli geni; la buona efficienza del vettore virale come mezzo di trasporto; e infine la diminuzione dei livelli di Cas9, la proteina “bisturi”, all’interno della cellula, già due giorni dopo l’azione terapeutica, fino alla completa scomparsa dopo 30 giorni.
Quanto (e quando) questa strada del “gene editing” possa rappresentare una prospettiva concreta per la terapia genica della fibrosi cistica è assai presto per dirlo. La Fondazione Ricerca Fibrosi Cistica è già impegnata in questa linea di ricerca.
Si vedano sul problema altre informazioni sul sito FFC (5)
1) Bellec J, Bacchetta M, Losa D, Anegon I, Chanson M1, Nguyen TH. “CFTR inactivation by lentiviral vector-mediated RNA interference and CRISPR-Cas9 genome editing in human airway epithelial cells”. Curr Gene Ther. 2015; 15(5):447-59.
2) Schwank G1, Koo BK, Sasselli V, Dekkers JF, Heo I, Demircan T, Sasaki N, Boymans S, Cuppen E, van der Ent CK, Nieuwenhuis EE, Beekman JM, Clevers H. “Functional repair of CFTR by CRISPR/Cas9 in intestinal stem cell organoids of cystic fibrosis patients”. Cell Stem Cell. 2013 Dec 5; 13(6):653-8. doi: 10.1016/j.stem.2013.11.002
3) Nelson CE, Hakim CH, Ousterout DG, Thakore PI, Moreb EA, Castellanos Rivera RM, Madhavan S, Pan X, Ran FA, Yan WX, Asokan A, Zhang F, Duan D, Gersbach CA.In vivo genome editing improves muscle function in a mouse model of Duchenne muscular dystrophy. Science. 2016 Jan 22; 351(6271):403-7. doi: 10.1126/science.aad5143. Epub 2015 Dec 31
4) Petris G, Casini A, Montagna C, Lorenzin F, Prandi D, Romanel A, Zasso J, Conti L, Demichelis F, Cereseto A “Hit and go CAS9 delivered through a lentiviral based self-limiting circuit” . Nat Commun. 2017 May 22; 8:15334. Doi: 10.1038/ncomms15334.
5) CRISPR/Cas9: un ulteriore passo verso la medicina di precisione in fibrosi cistica (21 novembre 2016)
