La tecnica CRISPR/Cas9 ripara una rara mutazione in un modello animale

La tecnica di ingegneria molecolare CRISPR/Cas9 è stata applicata per la prima volta per correggere una rara mutazione in un animale vivente. Tale mutazione, dovuta alla duplicazione di un gene simile a quella che causa la Charcot-Marie-Tooth di tipo 1A, la forma più frequente di CMT.

Per la prima volta i ricercatori hanno corretto con successo una mutazione genica chiamata ”mutazione di duplicazione”, usando la tecnica della modifica genetica. Sono riusciti nell’intento creando in un animale da laboratorio l’esatta mutazione di un paziente con la distrofia muscolare di Duchenne (DMD). Successivamente hanno preso in cura il ratto modificando la mutazione con l’uso di una correzione genetica.

“Desidero (…) che tutti facciano un passo indietro e pensino a quanto sia incredibilmente affascinante poter solo iniziare a pensare a come risolvere la mutazione genetica, ha detto alla CTVNews.ca Ronald Cohn, principale ricercatore di questo studio, presidente ed amministratore delegato del SickKids Hospital a Toronto. “Perché vi dico che solo dieci anni fa, se mi avessero detto che ci sarebbe stato un giorno in cui la tecnologia avrebbe corretto la mutazione genetica, avrei detto, “no, non penso proprio”. Dunque ci troviamo in un nuovo mondo, eccitante e diverso”.

Una mutazione rara, una malattia incurabile trattata con CRISPR

L’impresa iniziò quanto Cohn si imbatté in una famiglia al cui figlio di 19 anni fu diagnosticata una malattia rara quanto ne aveva quattro anni e mezzo. La DMD è una malattia genetica attualmente incurabile che causa, con il tempo, il deterioramento della muscolatura.
La malattia è sempre causata da errori genetici a causa di una proteina muscolare, chiamata distrofina. Ma per il 10-15% dei pazienti, compreso il ragazzo diciannovenne prima citato, il problema è causato da una mutazione di duplicazione, in cui parte dei geni sono presenti con due copie, invece che una.

Cohn e la famiglia svilupparono un rapporto di amicizia ed il ragazzo decise di donare un campione genetico per la ricerca. Cohn riuscì a replicare la sua mutazione di duplicazione in un ratto da laboratorio. Il suo team somministrò, successivamente, nel ratto il trattamento con CRISPR/Cas9, studiato per eliminare la mutazione e (si sperava) per far riprendere la normale funzione del gene.

I risultati ottenuti furono incredibili. Paragonando il ‘prima’ e il ‘dopo’ trattamento, si è registrata una differenza notevole della forza muscolare e delle condizioni di salute del ratto. Dopo il trattamento CRISPR, i segni di indebolimento muscolare erano scomparsi.

Una nuova epoca per il trattamento delle malattie rare

Di recente, la terapia genica è diventata un approccio promettente per la cura della distrofia muscolare di Duchenne. Ma, tradizionalmente, questo tipo di terapia ha un iter differente rispetto alla correzione genica. Un trattamento di terapia genica funziona iniettando un virus innocuo, portatore di geni nell’organismo per fornire una nuova copia funzionale di un gene difettoso. Per la DMD, quel gene difettoso è il gene della distrofina. Ma con la correzione genica, gli scienziati utilizzano la tecnica CRISPR/Cas9, una sorta di forbice genetica, per modificare direttamente il DNA esistente, piuttosto che inserire un nuovo gene accanto al vecchio. Nel caso della DMD causata da una mutazione di duplicazione, la CRISPR può semplicemente eliminare il gene dannoso duplicato, procedimento molto più semplice rispetto a fornire un nuovo gene o sostituire il vecchio.

I risultati sono stati incredibili. Dopo la cura a base di CRISPR/Cas9, i segni di debolezza muscolare nell’animale sono scomparsi. Questa fase dunque è un positivo passo avanti verso la cura di parecchie malattie genetiche rare in quanto la stessa tecnica può essere applicata ad altre condizioni genetiche come la malattia di Charcot-Marie-Tooth o CMT. “Se si osserva la gamma delle nostre malattie genetiche, circa il 10% è causato da ciò che chiamiamo mutazione di duplicazione”, dice Cohn. “Il concetto e la metodologia alla base della nostra tecnologia sono davvero validi, in teoria, per qualsiasi mutazione di duplicazione”.

Questo studio, pubblicato sulla rivista scientifica EMBO Molecular Medicine e a firma dell’italiana Eleonora Maino è il primo passo per dimostrare come si possa utilizzare l’approccio CRISPR/Cas9 in modo sicuro per correggere una mutazione di duplicazione. Anche se il successo ottenuto con un ratto potrebbe non sempre significare un successo con soggetti umani, Cohn sostiene che le prossime fasi di questo studio svilupperanno questa tecnologia sotto forma di farmaco con l’obiettivo di sperimentazioni cliniche.

Adattato da: Free Think.com. Si ringrazia Simona Geninazza per la traduzione.