Elementare Watson! CRISPR sbarca nella diagnostica con il "nuovo" Sherlock!

La tecnica di genome editing che sta rivoluzionando l’ingegneria genetica conosciuta come CRISPR-Cas9, non smette di stupire e regala ai suoi fan un nuovo strumento diagnostico, in grado di individurare infezioni o DNA tumorale mutato in modo rapido, economico ed accurato! Il suo nome? Sherlock, acronimo ingegnoso che ricorda il celebre e astuto detective nato dalla penna di Arthur Conan Doyle (la sigla sta per“Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter unLOCKing“). I suoi ideatori? Un gruppo di scienziati del Broad Institute of Cambridge, con a capo James Collins e Feng Zhang.

Ma partiamo con ordine… che cosa rende CRISPR-Cas9 così innovativo? Questo complesso nasce dall’interazione di brevi sequenze di DNA presenti in alcuni batteri e denominate CRISPRs con piccole regioni geniche (Cas), che inducono la sintesi di proteine in grado di tagliare lo stesso DNA. L’importanza di questo meccanismo, che nelle cellule batteriche funge da “sistema immunitario” contro altri patogeni, consiste nella possibilità di poter usare la capacità di taglio delle proteine Cas per aggiungere e/o rimuovere specifici geni e regolarne l’espressione negli organismi (Fig.1).

Fig.1 Meccanismo di editing genetico di CRISPR-Cas9

L’utilità di CRISPR-Cas9, però, secondo Collins e Zhang non sembra limitarsi solo ad un semplice taglia e cuci di sequenze geniche. Come proposto nel loro articolo pubblicato sulla rivista Science il 29 Aprile 2017, l’utilizzo di una variante dell’enzima taglia-DNA Cas9, conosciuta come Cas13a (o C2c2) che prende di mira le molecole di RNA, ha permesso ai ricercatori di identificare cellule bersaglio specifiche, tra cui il virus Zika e dengue, alcuni batteri patogeni con resistenza agli antibiotici (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Klebisiella pneumoniae) e cellule tumorali con specifiche mutazioni. Questa nuova tecnica è stata messa alla prova su campioni di natura diversa, tra cui saliva, siero e urina, con risultati del tutto soddisfacenti! Ma il punto di forza del test diagnostico consiste nella capacità di riconoscere le sequenze nucleotidiche bersaglio in tempi brevi (qualche giorno), con un costo per singolo test (0,61 dollari) davvero competitivo!

Il lavoro per poter perfezionare ulteriormente CRISPR-Cas13a e renderl0 vendibile e accessibile a tutti è ancora lungo, ma quello che i ricercatori si propongono di ottenere per il prossimo futuro è di trasformare Sherlock in strip-test economici e di facile utilizzo per tutti i nuovi focolai epidemici, anche nelle aree più remote del pianeta!

Sitografia:

Le Scienze