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Provato nei topi, inverte il segnale molecolare che li fa crescere

I tumori possono essere indotti a regredire: basta azionare la ‘retromarcia’ della crescita usando la nuova tecnica del ‘taglia-incolla’ del Dna, la famosa Crispr. Ci hanno provato i ricercatori cinesi dell’Università di Shenzhen, che nei topi sono riusciti a frenare la proliferazione dei tumori facendoli addirittura ‘rimpicciolire’. I risultati, pubblicati su Nature Methods, potrebbero aprire una nuova pagina nella cura del cancro, proprio ora che la Cina ha annunciato di voler diventare il primo Paese al mondo a sperimentare la tecnica di editing genetico sulle persone malate di tumore.

”Questo nuovo metodo offre potenzialità straordinarie, perché per la prima volta ci permette di controllare un complesso meccanismo metabolico a cascata, come quello del tumore, agendo su più livelli e su più geni contemporaneamente”, spiega il genetista Giuseppe Novelli, rettore dell’Università di Tor Vergata. ”E’ ancora troppo presto per parlare di applicazioni sull’uomo – sottolinea l’esperto – ma sarà interessante vedere quali saranno gli sviluppi di questo filone di ricerca, dal momento che ormai per molti tumori conosciamo tutte le cascate di eventi metabolici che ne causano l’insorgenza”.

La discussa Crispr, considerata dai genetisti di tutto il mondo come la tecnica del futuro, è stata finora impiegata nei modi più svariati, dalla messa a punto di zanzare anti-malaria fino alla correzione di gravi e rare malattie genetiche in modelli di laboratorio, arrivando addirittura a ritoccare embrioni umani destinati alla ricerca e poi distrutti. 

In questo nuovo studio, la tecnica è stata impiegata per bloccare la crescita delle cellule tumorali andando a ‘invertire’ le cascate di segnali che ne inducono la proliferazione. Per farlo, i ricercatori hanno modificato la ‘cassetta degli attrezzi’ molecolare della Crispr-Cas9 in modo che diventasse operativa in risposta al segnale molecolare che promuove la crescita tumorale. 

Una volta attivata, la Crispr è entrata in azione mettendo il ‘turbo’ a due geni (oncosoppressori) che inibiscono la crescita delle cellule tumorali. In un secondo esperimento, i ricercatori sono riusciti a riprogrammare le cellule in modo che rispondessero al segnale di crescita favorendo – al contrario – l’espressione di più geni che inducono la morte cellulare. 

”E’ significativo che questo nuovo traguardo sia stato tagliato da ricercatori cinesi”, afferma Novelli. ”La Cina sta puntando molto sulla Crispr e ora raccoglie i frutti dei forti investimenti sul biotech fatti negli ultimi anni”.

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Modifica temporaneamente l’attivita’ delle cellule

La tecnica del taglia-incolla genetico e’ pronta per essere applicata alla molecola ‘braccio destro’ del Dna, l’Rna. La nuova ‘versione’ della Crispr, sviluppata sotto la guida di Feng Zhang, dell’Istituto di Tecnologia del Massachusetts (Mit), e descritta sulla rivista Science, permette di modificare le cellule in modo temporaneo, ad esempio per produrre proteine su misura.

Utilizzata per la prima volta nel 2012 per manipolare il Dna con una precisione senza precedenti, permettendo di editare il codice genetico modificando le singole ‘lettere’, la tecnica Crispr ha rivoluzionato l’ingegneria genetica, tanto da essere stata definita scoperta del 2015 dalla rivista Science.
Sfruttando un meccanismo di difesa sviluppato dai batteri per difendersi dall’attacco dei virus, i ricercatori hanno elaborato una nuova versione della tecnica Crispr, chiamata C2c2, capace di manipolare l’Rna, ossia la molecola sulla quale vengono trascritte le istruzioni per la produzione delle proteine, immagazzinate nel Dna.

A differenza della Crispr ‘tradizionale’, la versione della tecnica applicata all’Rna, non va a modificare il codice genetico, ma solo la catena di istruzioni che si trova piu’ a ‘valle’. “La C2c2 apre le porte a un’intera nuova frontiera di applicazione alla tecnica Crispr”, ha osservato Zhang. Grazie alla nuova tecnica, hanno spiegato i ricercatori, saranno molte le possibili applicazioni, ad esempio rendere le molecole di Rna ‘fluorescenti’ per poter seguire in dettaglio tutte le attivita’ delle cellule oppure per modificare temporaneamente la produzione delle proteine.

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Ricorda le infezioni

E’ stata costruita la prima macchina della memoria biologica: utilizza la tecnica del taglia-incolla del Dna, la cosiddetta Crispr, per cercare nel genoma dei batteri le ‘spaziature’ che, come gli anelli di accrescimento degli alberi, segnano la storia delle infezioni e di tutti gli altri processi biologici che hanno lasciato la loro traccia nelle cellule. Pubblicata sulla rivista Science, la tecnica e’ stata messa a punto nel Dipartimento di Genetica dell’universita’ di Harvard diretto da George Church.


Per il momento la macchina della memoria biologica e’ stata realizzata e sperimentata nei batteri, che come gli esseri umano hanno un loro sistema immunitario: la Crispr (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), fatto di sequenze genetiche separate fra loro da sequenze di Dna virali che hanno la funzione di ‘spaziature’. Uno dopo l’altro, questi spazi possono essere letti in sequenza, in una linea temporale continua che permette di ricostruire l’intera storia della cellule.

Le applicazioni possono riguardare i campi piu’ diversi: dalla biologia dello sviluppo a quella sintetica, con la progettazione in laboratorio di Dna che in natura non esistono.