Crispr diventa sempre più precisa / Crispr becomes more and more precise

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Al CIBIO dell’Università di Trento trovato il modo di renderlo un’arma di precisione pressoché assoluta, che spara un solo proiettile e uccide il DNA malato. Questo renderà il genome editing utilizzabile per la correzione delle alterazioni presenti, ad esempio in malattie genetiche e nei tumori. Lo studio trentino è pubblicato dalla rivista Nature Biotechnology.

L’editing genomico diventa adulto. Il metodo per modificare il DNA a scopo terapeutico, proposto e sviluppato originariamente a Berkley e all’MIT di Boston, è dovuto passare per la collina di Trento per raggiungere l’affidabilità e la sicurezza necessari nelle applicazioni cliniche. E la svolta, integralmente realizzata al CIBIO – Centro di biologia integrata dell’Università di Trento, potrebbe avere effetti a breve termine per la terapia genicadelle malattie. “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 con orgoglio e soddisfazione Anna Cereseto, professoressa del CIBIO e senior author dell’articolo che descrive lo studio su Nature Biotechnology, la rivista di biomedicina in assoluto con il maggiore impatto.

“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. Il CIBIO sbaraglia così la concorrenza scientifica internazionale.

“Il genome editing è davvero la scoperta del secolo in medicina, e non solo” rimarca 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”.

Gli ambiti di applicazione del ‘correttore perfetto” evoCas9 non si limitano alle malattie genetiche e ai tumori, i primi e più ovvii bersagli, ma si estendono 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. 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 DNAestranei 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”.

ENGLISH

At CIBIO of the University of Trento found the way to make it a weapon of almost absolute precision, which fires only one projectile and kills the sick DNA. This will make the genome editing usable for the correction of the alterations present, for example in genetic diseases and in tumors. The Trentino study is published by the journal Nature Biotechnology.

Genomic editing becomes an adult. The method to modify the DNA for therapeutic purposes, proposed and developed originally at Berkeley and at MIT in Boston, had to go through the Trento hill to achieve the reliability and safety required in clinical applications. And the breakthrough, fully realized at CIBIO - Center of Integrated Biology of the University of Trento, could have short-term effects on genic therapy of diseases. "We have developed an experimental method of screening through which we obtain a molecule, which we call evoCas9, really precise in changing DNA. It is an enzyme of absolute reliability, which makes the change only at the established point "comments with pride and satisfaction Anna Cereseto, professor of CIBIO and senior author of the article describing the study on Nature Biotechnology, the biomedicine magazine with the greatest impact.

"The molecule from which we started, CRISPR / Cas9, is changing the face of biomedicine. It is a 'molecular machine', made of the Cas9 protein and an RNA molecule, which reaches and cuts a specific segment of DNA, allowing to modify its sequence. The problem is that this molecule makes systematic errors and when applied to the attempt to cure diseases does not modify only the gene or genes involved in the pathology, but acts on other DNA sites causing unpredictable effects. This makes it unacceptable for clinical practice. At the moment our evoCas9 is the best molecular machine in the world for genome editing ", underlines Cereseto. The CIBIO thus conquers international scientific competition.

"Genome editing is really the discovery of the century in medicine, and not just" underlines the director of CIBIO Alessandro Quattrone. "This invention by Anna and her equally brilliant collaborators and colleagues is, to date, the most important contribution we have made to the development of therapies. Months ago the group had already proposed smart improvements to the method. There was talk of 'disposable genomic scalpel'. But with evoCas9 we are really the difference between a useful trick and a game changer. Thanks to this study, which moreover integrates perfectly with the previous one, genome editing can become an adult, and our effort now is to ensure that the find gives fruit, as far as possible, in Trentino. The interest in this technology is global, so it is not easy to keep it; we are working in many to start from cases like this and found the Trentino biotech attracting capital. This is what our Province deserves for having always strongly believed in the program of the University that generated CIBIO ".

The areas of application of the "perfect concealer" evoCas9 are not limited to genetic diseases and tumors, the first and most obvious targets, but extend to other non-medical sectors where genome editing is now essential: the improvement of the plants of interest food and farm animals. How did you get to this molecule from the risk of error close to zero? Anna Cereseto explains: "evoCas9 was developed by subjecting Cas9 to a Darwinian evolution in test tubes, hence the name evoCas9. Cas9 is born in the bacteria, where its imprecision is an advantage because it works as a sort of immune system against the DNAestranei that, cutting here and there, inactivates the enemy better. Our intuition was to evolve Cas9 into non-bacterial cells, yeasts, which although simple are much closer to human ones. Here we have made it what we are interested in: a chisel that inlaid only where it should, a weapon of precision that strikes at one point and saves all the rest. This will make his employment in the clinic finally safe ".

Da:

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