Nuovo enzima riscrive il genoma lettera per lettera

Roma, 26 ott. (AdnKronos Salute) - Gli scienziati impegnati nell'editing del Dna hanno appena ottenuto un nuovo strumento: una matita appuntita e precisissima. I ricercatori americani del team di David Liu dell'Howard Hughes Medical Research Institute hanno infatti costruito in laboratorio un enzima che può eseguire un'operazione prima impossibile sul Dna, modificandolo lettera per lettera. In pratica, ora gli studiosi sono in grado di sostituire direttamente la coppia di basi da una A-T a una G-C. Il nuovo enzima, 'ribattezzato' editor delle basi, potrà permettere in futuro una sorta di chirurgia genomica in grado di cancellare le mutazioni dannose e scrivere quelle benefiche.
La ricerca è descritta su 'Nature', ed esce in contemporanea con un lavoro su 'Science' dove gli scienziati del Broad Institut e del Mit guidati da Feng Zhang spiegano in che modo hanno ingegnerizzato l'editing genetico per 'ritoccare' l'Rna nelle cellule umane a livello di singole lettere. Insomma, Dna ed Rna possono essere 'riscritti' lettera per lettera. Il nuovo enzima è una "aggiunta veramente eccitante alla lista degli strumenti di ingegneria genomica", afferma Feng Zhang, biologo molecolare al Broad Institute del Mit e di Harvard, che non è coinvolto nello studio su 'Nature' ma è autore senior di quello su 'Science'. "È un ottimo esempio di come possiamo sfruttare enzimi e processi naturali per accelerare la ricerca scientifica".
La matita che può riscrivere singole lettere del Dna è stata creata in laboratorio e si chiama Abe7.10. Ma come funziona? Il metodo "Crispr è come un paio di forbici e gli editor delle basi sono come matite", dice Liu, biologo chimico e molecolare all'Università di Harvard e al Broad Institute, illustrando il suo lavoro. Queste matite negli esperimenti hanno invertito una mutazione associata a malattie del sangue. "Stiamo lavorando duramente per cercare di tradurre la tecnologia di base in terapie umane", dice Liu ammettendo comunque di dover affrontare ancora molti ostacoli prima di perfezionare la tecnica e poterla usare sull'uomo.
Quanto allo studio 'gemello', per dimostrare il potenziale terapeutico del nuovo sistema 'taglia-Rna' battezzato 'Repair' (ovvero Rna Editing for Programmable A to I Replacement), il team ha sintetizzato le mutazioni patogene che causano anemia di Fanconi e un tipo di diabete, le ha introdotte in cellule umane e poi le ha corrette a livello di Rna. Per spingere ulteriormente le prospettive terapeutiche del sistema, i ricercatori prevedono di migliorarlo e inserirlo in un vettore ad hoc per introdurlo in tessuti specifici nei modelli animali.
"Stiamo cercando di sfruttare il potere della natura per realizzare questi cambiamenti", afferma il primo autore del lavoro, Jonathan Gootenberg, che lavora in entrambi i laboratori di Zhang. Lo scienziato, insieme al Broad Institute e al Mit, intende condividere il sistema Repair ampiamente. Come nel caso di Crispr, gli studiosi renderanno disponibile questa tecnologia gratuitamente alla ricerca accademica tramite la pagina del laboratorio di Zhang sul sito Addgene, attraverso cui il laboratorio di Zhang ha già condiviso reagenti più di 42.000 volte con ricercatori di oltre 2.200 laboratori in 61 paesi, accelerando così la ricerca in tutto il mondo.