La CRISPR/Cas9 è una tecnica molto ma molto raffinata. Probabilmente è quella che segna e/o segnerà il passaggio dalla biologia molecolare come la conosciamo oggi a qualche cosa di completamente nuovo e diverso. Direi che è paragonabile alla scoperta degli Enzimi di Restrizione degli anni ‘70 + la tecnica della PCR del 1989.
Non so cosa abbiano raccontato a Repubblica.it ma, uno delle problematiche più grandi dell’ingegneria genetica è sempre stata quella di colpire un singolo gene in un singolo tessuto senza in pratica andare ad intaccare l’intero organismo.
Prima si facevano topi/ratti KO (Knock Out), ovvero il gene X (qualsiasi gene) veniva distrutto in tutto l’organismo. Questo significava che molto spesso la progenie con quella mutazione (il KO), moriva già durante le fasi di sviluppo embrionale o subito dopo la nascita. Altri vivevano più a lungo ma insomma, per fare un KO ci volevano in media 2-3 anni per poi scoprire che il topo non faceva manco in tempo a nascere che era morto, rendendo qualsiasi tipo di studio impossibile o alquanto limitato.
Poi si sono inventati il KO condizionale, ovvero riuscire a rompere il gene X (qualsiasi gene) solamente nel tessuto che vogliamo studiare. In questo modo, il topo nasce, vive, sopravvive, fa pure una bella vita fino a quando non si decide di spegnere l’interruttore di quel gene in quel preciso tessuto. Questo ci permette di studiare gli effetti di quel gene in quel particolare tessuto senza intaccarne le funzioni vitale o molto meno.
Ma la rivoluzione del CRISPR/Cas9 è che si potranno fare (e già si fanno) due cose: rompere un gene (o più allo stesso tempo) e/o anche ripararlo.
Tecnicamente funziona grosso modo così.
Il CRISPR è il meccanismo immunitario dei batteri E. Coli. Quando noi prendiamo un’infezione produciamo anticorpi. Gli anticorpi diventano specifici per le diverse infezioni. E. Coli fa lo stesso con il suo CRISPR.
Negli anni ‘80-’90 identificano le CRISPR, ovvero sequenze di DNA palindromiche e composte da elementi ripetuti (CRISPR = Clustered, Regularly-Interspaced, Short, Palindromic, Repeat). Le sequenze di DNA (le linee trattegiate ——) si alternano con sequenze di DNA chiamate “spacer DNA” (le lettere ZZ, XX, YY ecc.).
DNA E.Coli: ——ZZ——XX——YY——AA——
Ora, nel 2000 scoprono due cose fighe. A monte delle CRISPR ci sono le Cas, delle proteine che aprono e tagliano il DNA.
CAS-CAS-CAS——ZZ—–XX—–YY—–AA—–
grosso modo questo è il tratto di genoma di E.Coli con il CRISPR/Cas
Ma la parte figa del CRISPR è un’altra: le sequenze “spacer” (ZZ, XX, YY, AA ecc.), corrispondono perfettamente a sequenze del genoma virale. In pratica quando un Virus attacca un batterio, rilascia dentro il suo DNA virale. Quel genoma ha una sequenza ZZ (o YY, XX, AA) conosciuta da E.Coli. Il genoma di E.Coli allora, attiva il suo CAS/CRISPR che produce la CAS + la sequenza CRISPR corrispondente a quel genoma Virale (ZZ, o XX o YY ecc) così da poterla riconoscerla e grazie alla CAS, romperla.
Se il Virus, invece, ha un genoma non conosciuto da E.Coli, non importa, il batterio produce la CAS ugualmente che ingloba il genoma del virus, lo blocca, se ne tiene un pezzetto e così la prossima volta lo riconosce e lo distrugge. Un po’ come succede con i nostri anticorpi, soprattutto quando fai un vaccino e li istruisci a quel tipo d’infezione.
Ora, questo sistema CRISPR/CAS è stato ingegnerizzato per farlo funzionare nell’uomo in maniera da rompere uno o più geni allo stesso tempo e in un tessuto specifico ma potrà essere usato anche per riparare un qualsivoglia gene che presentava mutazioni alla nascita.
Le malattie genetiche potranno essere curate attraverso questo tipo di tecnica. La pecora Dolly, a confronto, sembrerà un giocattolo.
Da maschio eterosessuale sono estasiato… se fossi donna t’avrei già trombato.
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