Scienziati dell'Università del Nuovo Galles del Sud a Sydney hanno sviluppato una rivoluzionaria tecnologia CRISPR in grado di riattivare i geni senza tagliare il DNA, offrendo potenzialmente un approccio più sicuro per trattare le malattie genetiche, inclusa l'anemia falciforme. La scoperta, pubblicata su Nature Communications e condotta in collaborazione con il St. Jude Children's Research Hospital di Memphis, rappresenta una terza generazione di editing genetico nota come editing epigenetico.
La nuova tecnica prende di mira i gruppi metilici, piccoli marcatori chimici attaccati al DNA che agiscono come ancore molecolari silenziando i geni. Utilizzando un sistema CRISPR modificato per fornire enzimi che rimuovono questi tag metilici, i ricercatori possono riattivare geni dormienti senza alterare la sequenza di DNA sottostante. Quando i gruppi metilici sono stati riapplicati nei test di laboratorio, i geni si sono spenti nuovamente, fornendo una prova definitiva che la metilazione controlla direttamente l'attività genetica.
Il professor Merlin Crossley, autore principale dello studio, ha spiegato il significato dei risultati in termini semplici. Ha notato che hanno dimostrato molto chiaramente che se si rimuovono le ragnatele, il gene si attiva. La ricerca risolve un dibattito scientifico di lunga data su se la metilazione sia una causa o una conseguenza del silenziamento genico, dimostrando che questi tag chimici controllano attivamente l'espressione genetica.
La tecnica è particolarmente promettente per il trattamento dell'anemia falciforme, un doloroso disturbo del sangue ereditario che colpisce milioni di persone in tutto il mondo. Il trattamento proposto funzionerebbe riattivando il gene della globina fetale, che svolge un ruolo cruciale nel fornire ossigeno al feto in sviluppo. I medici estraerebbero le cellule staminali del sangue di un paziente, applicherebbero l'editing epigenetico in laboratorio per cancellare i tag metilici dal gene della globina fetale, quindi reinfonderebbero le cellule nel midollo osseo dove genererebbero globuli rossi sani.
I vantaggi in termini di sicurezza di questo approccio sono sostanziali rispetto ai metodi CRISPR precedenti. Il professor Crossley ha sottolineato che ogni volta che si taglia il DNA, c'è un rischio di cancro, che è una seria preoccupazione per la terapia genica che tratta malattie croniche. Evitando completamente i tagli del DNA, la tecnica di editing epigenetico aggira queste potenziali insidie pur raggiungendo l'obiettivo terapeutico della riattivazione genica.
La professoressa Kate Quinlan, collaboratrice UNSW del progetto, ha espresso entusiasmo per il futuro dell'editing epigenetico. Ha notato che il loro studio dimostra che questo approccio permette ai ricercatori di aumentare l'espressione genica senza modificare la sequenza del DNA, suggerendo che le terapie basate su questa tecnologia probabilmente avranno un rischio ridotto di effetti negativi non intenzionali rispetto alle tecniche CRISPR di prima o seconda generazione.
Tutti gli esperimenti finora sono stati condotti in ambienti di laboratorio utilizzando cellule umane. Il team di ricerca di UNSW e St. Jude ora prevede di testare l'approccio su modelli animali esplorando anche ulteriori strumenti correlati a CRISPR. Se avrà successo negli studi clinici, la tecnologia potrebbe trasformare le opzioni di trattamento non solo per l'anemia falciforme ma per una serie di condizioni genetiche che coinvolgono geni erroneamente silenziati o attivati.