CRISPR-Cas9 e l'editing genomico

In questa sezione sono raccolti gli articoli dedicati alla tecnica di editing genomico CRISPR-Cas9, alle altre tecniche CRISPR e alle loro implicazioni in medicina.
Per saperne di più sulla tecnica biomedica visita la nostra sezione dedicata all'editing genomico.

  • Dopo la rivoluzione di CRISPR, l’RNA è il nuovo obiettivo della ricerca sull’editing. Potrebbe offrire dei vantaggi rispetto alle modifiche fatte sul DNA.

    L’RNA è la molecola responsabile del trasferimento dell’informazione genetica dal DNA alle proteine. Quando si parla di editing dell’RNA, ci si riferisce a una serie di tecniche che possono modificare le sequenze di RNA dopo la trascrizione da DNA e prima della traduzione in proteina, con conseguenze sull’attività cellulare e sull’organismo. Un articolo, pubblicato su Chemical & Engineering News (C&EN), illustra come questa tecnica stia guadagnato terreno nei laboratori accademici e delle start up di tutto il mondo.

  • Usando una versione elaborata di CRISPR, i ricercatori hanno messo a punto un protocollo per la correzione dei geni implicati nelle due malattie

    Con l’avvio del 2019 sembrano moltiplicarsi le buone notizie riguardo allo sviluppo di terapie avanzate per la lotta contro la beta-talassemia e l’anemia falciforme. In concomitanza alla recente notizia di una possibile futura approvazione della prima terapia genica per la beta-talassemia in Europa, due nuovi lavori, pubblicati rispettivamente su Nature Medicine e Blood dai ricercatori del Boston Children’s Hospital, del Dana-Farber Cancer Institute e dell’Università del Massachussetts, indicano nuove strategie che puntano alla correzione genica per combattere le due patologie del sangue.

  • Il dispositivo sperimentale è in grado di identificare una sequenza di DNA in meno di un’ora

    Lo studio, pubblicato su Nature Biomedical Engineering da un gruppo di ricercatori, del Keck Graduate Institute (Claremont Colleges) e dell’University of California (Berkeley), sottolinea come CRISPR non sia solo uno strumento per l’editing genomico. Genetisti e medici hanno infatti ora la possibilità di individuare specifiche mutazioni genetiche senza dover ricorrere all’amplificazione tramite Polymerase Chain Reaction (PCR), metodica ideata negli anni ’80 e ancora oggi utilizzata in tutti i laboratori del mondo, riducendo drasticamente le tempistiche di analisi. Il biosensore CRISPR-Chip usa la nanoelettronica per rilevare mutazioni nei campioni di DNA e potrebbe essere efficacemente utilizzato per diagnosticare malattie genetiche, rilevare infezioni e valutare l’efficienza delle tecniche di editing genomico.

  • Messo a punto un sistema in grado di correggere simultaneamente migliaia di sequenze ripetute senza scatenare danni cellulari. Importante strumento per studiare i processi genetici di alcune patologie

    C’era una volta l’ingegneria genetica, che permetteva di modificare faticosamente un gene alla volta. Ora c’è l’editing genomico, e il laboratorio di George Church ha dimostrato di poter ottenere migliaia di mutazioni mirate in una singola cellula, con un colpo di CRISPR. L’impresa, descritta sul sito delle pre-pubblicazioni rapide bioRxiv dal gruppo dell’Università di Harvard è da Guiness dei primati e straccia il precedente record, stabilito quattro anni fa sempre da Church, sempre con CRISPR.

  • L’editing genomico è in via di sviluppo preclinico per la DMD. Due recenti studi hanno aggiunto nuovi importanti tasselli.

    I ricercatori della Duke University hanno dimostrato che un singolo trattamento di editing genomico con CRISPR può correggere la distrofia muscolare di Duchenne(DMD) in modo sicuro e stabile per più di un anno nei topi, nonostante ci siano state risposte immunitarie e modifiche non previste sul DNA. In un altro studio, firmato dai ricercatori della University of Texas Southwestern Medical Center, CRISPR è stato usato per correggere una mutazione caratteristica nella DMD, la delezione dell’esone 44, in modelli murini e in cellule umane.

  • Vietare o delegittimare? E quale ruolo per la comunicazione scientifica? Queste (ed altre) le domande aperte

    Nel 1972 il biologo molecolare Paul Berg mise a punto il metodo per ottenere il DNA ricombinante. Il metodo grazie al quale oggi otteniamo in sicurezza, ad esempio, l’insulina per trattare il diabete e molti dei farmaci per il trattamento dell’emofilia. Allora però di DNA ricombinante si sapeva ben poco e in molti si preoccuparono dei potenziali risvolti di sicurezza della tecnologia. Berg voleva infatti inserire un DNA ricombinante, formato dal virus SV40 (del quale era nota la cancerogenicità) e da un batteriofago, in una cellula di Escherichia coli.

  • La richiesta arriva dal comitato consultivo della World Health Organization sull’editing genomico, che si è riunito a Ginevra lo scorso 18 e 19 marzo.

    “Rispettando il principio di trasparenza, una necessità urgente è quella di chiedere alla World Health Organization di creare un registro per la ricerca nel campo dell’editing del genoma umano, in modo tale che gli studi fatti utilizzando queste tecnologie vengano registrati in modo trasparente e accessibile da tutte le parti interessate.”

  • La prof.ssa Cereseto racconta la scoperta di EvoCas9 e spiega come valorizzarla tra università e impresa

    L’eco della sensazionale scoperta di CRISPR da parte di Jennifer Doudna ed Emmanuelle Charpentier si è espanso come un’onda d’urto investendo tutti i maggiori laboratori di biologia molecolare del pianeta ma è dal CIBIO, il Centro di Biologia Integrata dell'Università di Trento, che questa eco è stata captata e riflessa con maggior energia. Perché proprio all’interno dei laboratori di ricerca tra le Alpi Sud-Orientali è nata EvoCas9, una moderna ed efficace versione di Cas9, la proteina che nel sistema CRISPR ricopre il delicato compito di tagliare la doppia elica del DNA.

  • Uno studio dell’Istituto SR-Tiget di Milano evidenzia come l’uso di forbici molecolari più precise potrebbe ridurre i danni innescati dal taglio del DNA

    Che l’editing genomico funzioni e sia il prototipo per la medicina del futuro ormai è chiaro a tutti. Tuttavia, il principale freno al suo utilizzo è la sicurezza dei protocolli di manipolazione genetica. Oltre che efficace CRISPR è sicuro? La domanda porta con sé un dubbio amletico: può essere usato nella routine clinica oppure no?

  • Sono molte le opinioni contrarie, da Doudna a Baltimore ripercorriamo le principali obiezioni sul tema

    La vicenda di He Jiankui, ricercatore della Southern University of Science and Technology di Shenzhen in Cina, responsabile della nascita delle due gemelline geneticamente modificate con CRISPR  per essere resistenti al virus dell’HIV, ha dato inizio a un dibattito di portata mondiale sulle modalità, i limiti e le motivazioni che potrebbero spingerci verso l’utilizzo dell’editing genomico su embrioni umani destinati all’impianto in utero. Se nel caso della ricerca di base, non destinata alla sperimentazione clinica, non ci saranno problemi nel proseguire gli studi, la creazione di embrioni modificati con la rivoluzionaria tecnica di editing a scopo procreativo è fortemente in discussione.

  • Costruito con cellule staminali pluripotenti indotte un organoide formato da vasi sanguigni umani funzionanti

    Nella cripta della Cappella di Sansevero a Napoli sono conservate due mummie il cui apparato circolatorio, narra la leggenda, sarebbe stato fissato e conservato con un procedimento unico e segreto. In realtà si tratta di un abile artificio, che fornisce un’idea di quanto sia complesso il nostro sistema di circolazione del sangue.

  • Ripercorriamo l'appello dei 18 scienziati pubblicato ieri su Nature, tra regolamentazioni nazionali e fake news

    Non si tratta di una richiesta di divieto permanente ma di una sospensione temporanea, di almeno 5 anni, che permetta la creazione di un quadro normativo internazionale e l’assunzione di responsabilità da parte della comunità scientifica e degli organi decisori delle singole nazioni. L’appello, pubblicato ieri su Nature, è stato sottoscritto da 18 esperti, tra scienziati e bioeticisti, provenienti da 7 diverse nazioni con l’invito a tutti i Paesi del mondo di aderire alla sospensione e, durante questo periodo, valutare le implicazioni scientifiche, sociali, mediche, etiche e morali delle sperimentazioni cliniche sulle linee germinali, prima di riconsiderare l’utilizzo.

  • Tra i firmatari anche il direttore dell’Istituto San Raffaele-Telethon per la terapia genica Luigi Naldini, membro del comitato scientifico di Osservatorio Terapie Avanzate. La domanda di fondo "Chi e come può decidere fin dove è lecito spingersi? "

     Una moratoria di almeno 5 anni che per il momento blocchi qualsiasi sperimentazione clinica dell’editing genetico su gameti ed embrioni umani destinati all’impianto nell’uomo: a proporlo oggi su Natureè un gruppo internazionale di scienziati e bioeticisti che invita la comunità scientifica a una presa di responsabilità di fronte alle controverse applicazioni di una tecnica di modificazione genica dalle grandi potenzialità ma su cui c’è ancora tanto da studiare. L’invito a tutti i Paesi del mondo è di aderire normativamente alla sospensiva e avviare un processo di valutazione che, pur rispettandone l’autonomia rispetto alle scelte finali, garantisca cautela, trasparenza e condivisione internazionale anticipata dell’eventuale decisione di aprire questa strada.

  •  Mentre la comunità scientifica internazionali chiede lo stop delle sperimentazioni su gameti ed embrioni ripercorriamo le maggiori domande sui fatti cinesi

    Sono passati più di tre mesi da quando He Jiankui ha comunicato al mondo la nascita dei primi esseri umani geneticamente editati, e nel frattempo le riflessioni maturate all’interno della comunità scientifica si sono concretizzate nella richiesta di una moratoria internazionale su questo genere di esperimenti. All’azione (avventata) di un oscuro ricercatore dell’università SUSTech di Shenzhen è seguita la reazione (condivisibile) di diciotto fra i più affermati genetisti e bioeticisti di sette paesi.

  • I risultati incoraggianti arrivano da due nuovi studi pubblicati su Nature Medicine. Uno dei due lavori porta la firma di Sammy Basso, l’ormai celebre paziente italiano

    È presto per parlare di una cura per la progeria, però il percorso è ad una svolta importante. E all’incrocio ad indicare la direzione c’è CRISPR-Cas9, la tecnologia alla quale abbiamo dato la familiare immagine delle “forbici” molecolari e che abbiamo imparato a conoscere grazie alle molteplici potenzialità riportate in pochi anni contro le patologie genetiche.

  • Trattato il primo pazienti con beta-talassemia in uno studio clinico di Fase I/II e arruolato il primo paziente con anemia falciforme per un trial analogo.

    Gli aggiornamenti arrivano da CRISPR Therapeutics e Vertex Pharmaceuticals Incorporated, le due aziende farmaceutiche responsabili dei programmi di sviluppo clinico per CTX001, una terapia sperimentale che si basa sull'utilizzo ex vivo del sistema di editing genomico CRISPR-Cas9. Le cellule staminali ematopoietiche vengono prelevate dal paziente, modificate geneticamenteper produrre elevati livelli di emoglobina fetale e reinfuse nel paziente stesso.

  • Rivoluzionaria nell’ambito dell’editing genomico, ma non solo: CRISPR va incontro all’epidemiologia e identifica gli acidi nucleici di virus e batteri patogeni

    La tecnica di “taglia e cuci” del DNA è diventata famosa per la possibilità di correggere mutazioni responsabili di alcune patologie e per gli studi sulla creazione di “super” organismi, come ad esempio polli immuni all’influenza aviaria o nuove varietà di pomodori con alcune caratteristiche migliorate. Ma le sue capacità non si limitano a questo. CRISPR, infatti, permetterebbe di diagnosticare infezioni in modo più semplice, rapido ed economico rispetto agli altri metodi diagnostici e i ricercatori vorrebbero migliorare la tecnica in modo da renderla più veloce nell’identificare agenti patogeni, specialmente durante le epidemie.

  • Una nuova proteina potrà essere usata per migliorare ulteriormente la sofisticata tecnica che sta rivoluzionando la medicina

    Si chiama CasX ed è la nuovissima innovazione in tema di editing genomico: un nuovo enzima che andrà presto ad aggiungersi all’arsenale del sistema CRISPR, il “taglia e cuci molecolare” che consente di intervenire sul DNA, correggendolo ed eliminando le mutazioni alla base di svariate patologie ereditarie.

  • Sono passati più di 50 anni dal primo trapianto di cuore effettuato da Christiaan Barnard, ma nonostante gli inimmaginabile avanzamenti medici i trapianti non rappresentano oggi una procedura completamente esente da rischi. Tuttavia, grazie alle intuizioni del dott. Tobias Deuse, cardiochirurgo presso l’università della California di San Francisco, il futuro dei trapianti potrebbe cambiare.

  • La biologa molecolare di New York in una conferenza TED si sofferma sugli aggettivi “facile” ed “economico” con cui viene descritto CRISPR per farci scoprire che non sono poi così immediatamente applicabili a questo sistema

    Ormai quasi tutti ne hanno sentito parlare e tanti sanno anche che cosa sia questa tecnica di modifica del genoma nota come CRISPR-Cas9. Sta dando interessanti frutti nel settore agroalimentare e sta aiutando milioni di scienziati nel mondo a elaborare nuove cure per patologie ritenute, fino a pochi anni fa, incurabili. Ma qualcuno ritiene che possa essere usata per tirare i fili dell’eugenetica e ne teme le conseguenze sul piano etico.

  • Pubblicati sulla rivista dell’Accademia Nazionale delle Scienze due lavori che spiegano come i ricercatori cinesi siano giunti a ottenere modelli animali di malattia vicini all’uomo

    Esattamente un anno fa fu diffusa la notizia delle prime due scimmiette clonate in Cina, ZZ e HH, che fecero discutere il mondo intero sui benefici e i rischi di questo filone di ricerca, accendendo un dibattito etico che si trascinò per giorni. Oggi, le scimmie clonate tornano a far parlare.

  • Di CRISPR e di editing genomico  non si parla mai abbastanza e l’occasione per aggiornarsi sugli ultimissimi sviluppi in materia proviene dal Therapeutic Genome Editing Congress  che si terrà a Boston (USA) il 20 e 21 marzo 2019. Ad un mese di distanza dalla Conferenza Annuale sulle terapie su RNA, scienziati e ricercatori si danno appuntamento per alzare il sipario sulle più calde novità in chiave terapeutica legate a CRISPR. Tra i nomi considerati di maggior richiamo c’è quello del dott. Stefan Scherer di CRISPR Therapeutics che esporrà l’esperienza della sua azienda nell’ambito delle sperimentazioni cliniche all'interno di applicazioni di editing genomico terapeutico. Il dott. Richard Sherwood di Harvard si soffermerà sul miglioramento dei protocolli di sicurezza di CRISPR mentre il dott. Abraham Scaria si concenterà sullo sviluppo di applicazioni in vivo.

  • La tecnica potrebbe essere risolutiva per alcune malattie genetiche rare

    Un gruppo di ricercatori del Children’s Hospital of Philadelphia (CHOP) e della Perelman School of Medicine dell’Università della Pennsylvania guidato dal dott. Avery C. Rossidis e dal dott. William H. Peranteau del CHOP ha pubblicato un articolo sulla rivista scientifica Nature Medicine  nel quale viene descritta nei dettagli la procedura di correzione del DNA di alcuni feti di topo usando uno specifico correttore (BE3, Base Editor 3) per trattare una rara e letale affezione genetica, la tirosinemia ereditaria di tipo 1 (HT1). 

  • Una guida preziosa alla comprensione di due filoni di ricerca, staminali e terapia genica, grazie a cui sperare di poter presto sconfiggere malattie come il cancro

    L’incontro sui banchi dell’università, alla facoltà di Biotecnologie, tra Valentina Fossati e Angela Simone non ha solamente prodotto una duratura amicizia ma ha permesso a queste due donne di confezionare un’opera di grande valore per comprendere a pieno il significato e il valore di due delle nuove frontiere della medicina moderna: le cellule staminali e la terapia genica.

  • Ancora un’alleanza tra due società che si occupano di editing genomico. E ancora un successo. Mai come oggi l’adagio “l’unione fa la forza” si è dimostrato veritiero. Specialmente nella lotta alle malattie rare. Solo pochi giorni fa, Editas Medicine ha annunciato che la Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha accolto la domanda per un nuovo farmaco sperimentale (IND, Investigational New Drug) presentata per EDIT-101, un farmaco in fase di studio che sfrutta la tecnologia CRISPR per il trattamento dell’amaurosi congenita di Leber del tipo 10 (LCA10).

  • Un team di ricerca dell’Università di Harvard spera di usare la tecnica CRISPR per prevenire l’insorgenza della malattia di Alzheimer ma i dubbi e le controversie non mancano e, nel frattempo CRISPR migliora e aumenta la sua efficacia


    Il tribunale dell’opinione pubblica è stato spietato con He Jiankui, il ricercatore cinese che a fine novembre annunciò di aver creato in laboratorio due gemelline dal patrimonio genetico modificato, e anche la comunità scientifica tutta ha preso ufficialmente le distanze da lui. Ciononostante, con l’eco dell’esperimento dello scandalo ancora forte nelle orecchie della popolazione, un ricercatore dell’Università di Harvard, ha affermato che quell’esperimento deve essere valutato – e compreso – a fondo prima di emettere un giudizio che possa abbattersi su tutti coloro che fanno ricorso a CRISPR-Cas9 nei loro protocolli di ricerca – autorizzati – all’interno dei laboratori non solo della Cina, ma di tutto il mondo.

  •  Può proseguire il cammino che conduce allo sviluppo e alla messa a punto di una terapia a base di cellule staminali da usare contro l'anemia falciforme. Vertex e CRISPR Therapeutics, le due aziende che stanno lavorando insieme a questo genere di trattamento,avevano infatti chiesto di poter dare avvio alla sperimentazione clinica iniziale di CTX001, una nuova terapia genica impiegata contro la beta-talassemia e l'anemia falciforme.
    Grazie all’avvento dell’editing genomico – e in particolare, a tecniche come CRISPR/Cas9 – la nostra prospettiva di ricerca (e cura) delle malattie che insorgono su base genetica, come l’anemia falciforme, è radicalmente mutata.

  • La più promettente tecnica di editing genomico affronta una delle più note e terribili malattie neuromuscolari della medicina: la SLA, sclerosi laterale amiotrofica. La tecnologia CRISPR-Cas9 può essere usata sia per identificare nuovi percorsi terapeutici contro alcune patologie, che per fare luci sui meccanismi molecolari con cui queste si instaurano. È questo il caso descritto sulla rivista Nature Genetics da due ricercatori che si sono prodigati per individuare ricorrendo a CRISPR-Cas9, i geni in grado di proteggere i neuroni dall’inarrestabile deposito di proteine tossiche all’origine della SLA. E comprendendo le cause con cui la SLA si scatena si può puntare a trovare una terapia che arresti la progressione della malattia stessa.

  • Dai laboratori del CIBIO di Trento giungono i risultati di una ricerca italiana che ha dimostrato come la tecnica CRISPR-Cas9 possa essere affinata per tagliare il DNA con precisione e senza danni.

    Se, da un parte, CRISPR-Cas9 ha stravolto il nostro modo di pensare all’editing genetico, i dubbi in merito ai suoi livelli di precisione non le sono d’aiuto nel cammino che dal bancone del laboratorio dovrebbe portarla nelle corsie degli ospedali. I cosiddetti effetti 'off-target', cioè i tagli non controllabili in zone di DNA non desiderate, rappresentano ancora un problema ma gli scienziati italiani hanno messo a punto un metodo che consentirà di superare il problema. EvoCas-9, questo il nome della nuova macchina molecolare, si è evoluta nei batteri per diventare un bisturi di precisione, riducendo drasticamente gli effetti off-target.

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