Frontiere dell'editing genetico: bilanciare efficienza e sicurezza con CRISPR-Cas e nuove scoperte

RomeNegli ultimi anni, la tecnologia CRISPR-Cas ha rivoluzionato l'editing genetico, permettendo progressi sia nel trattamento delle malattie genetiche che nella creazione di colture più resistenti. Questa innovazione si basa sulla capacità del CRISPR-Cas9 di tagliare il DNA in punti precisi. Per integrare con precisione nuovo materiale genetico, gli scienziati hanno incentivato le cellule a utilizzare un processo di riparazione noto come omologia diretta (HDR). La molecola AZD7648 ha mostrato potenziale nell'aumentare la precisione del CRISPR facilitando l'HDR.
Dinamica tra Riparazione Genetica e Instabilità
L'entusiasmo si è trasformato in prudenza a causa di studi recenti che indicano come AZD7648, pur migliorando la riparazione precisa del DNA, possa provocare instabilità genomica. I ricercatori del Politecnico Federale di Zurigo, guidati da Jacob Corn, hanno scoperto che le cellule trattate con AZD7648 subiscono modifiche genetiche significative non previste, inclusa la cancellazione di migliaia di basi del DNA. Questi risultati evidenziano le sfide e i rischi nell'utilizzo di molecole singole per potenziare l'HDR.
I risultati principali evidenziati dai ricercatori del Politecnico di Zurigo sono fondamentali da tenere in considerazione.
Delezioni massicce e instabilità genomica, fratture inattese dei bracci cromosomici, delusione delle aspettative di modifiche intatte e la necessità di un'analisi genomica più ampia al di là dei siti bersaglio.
Queste nuove scoperte ci spingono a ripensare il modo in cui creiamo e utilizziamo gli strumenti CRISPR. I ricercatori dovrebbero esaminare l'intero genoma e non solo le aree bersaglio per individuare potenziali effetti indesiderati. È necessario sviluppare nuovi test e un insieme più ampio di norme per garantire la sicurezza di questi strumenti, senza però ostacolare l'innovazione.
Alla ricerca di vie innovative per migliorare la tecnologia CRISPR-Cas, gli scienziati stanno considerando l'uso di metodi più dettagliati. Anziché affidarsi a una sola molecola per guidare il processo di riparazione, potrebbero essere necessari mix di diverse sostanze. Questi mix lavorerebbero in sinergia per riparare i geni causando meno danni al genoma. Per riuscirci, potrebbe essere necessario testare molteplici molecole per individuare la combinazione ottimale che sia efficace e sicura.
Le terapie CRISPR-Cas stanno già mostrando risultati promettenti. Ad esempio, i pazienti affetti da anemia falciforme sono stati trattati con successo senza l'utilizzo dell'AZD7648, dimostrando che le soluzioni di modifica genetica possono essere efficaci e sicure. Il passo successivo è migliorare queste tecniche per poter aiutare un numero maggiore di pazienti senza incorrere in problemi genetici imprevisti.
Lo studio è pubblicato qui:
http://dx.doi.org/10.1038/s41587-024-02488-6e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è
Grégoire Cullot, Eric J. Aird, Moritz F. Schlapansky, Charles D. Yeh, Lilly van de Venn, Iryna Vykhlyantseva, Susanne Kreutzer, Dominic Mailänder, Bohdan Lewków, Julia Klermund, Christian Montellese, Martina Biserni, Florian Aeschimann, Cédric Vonarburg, Helmuth Gehart, Toni Cathomen, Jacob E. Corn. Genome editing with the HDR-enhancing DNA-PKcs inhibitor AZD7648 causes large-scale genomic alterations. Nature Biotechnology, 2024; DOI: 10.1038/s41587-024-02488-6

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