Non forbici ma bypass, è più facile riprogrammare il Dna

Non forbici molecolari, come quelle che caratterizzano la tecnica di editing genomico Crispr, ma una sorta di bypass che collega la sequenza donatrice con quella bersaglio senza tagliare il Dna: è il meccanismo alla base del nuovo metodo per riprogrammare il genoma descritto sulla rivista Nature in due studi pubblicati da Patrick Hsu dell'Arc Institute statunitense e da Hiroshi Nishimasu dell'Università di Tokyo. Si tratta di un importante passo in avanti per l'ingegneria genetica e per la terapia genica.

Entrambi i gruppi di ricerca hanno messo a punto la nuova tecnica con esperimenti sui batteri Escherichia coli e adesso saranno necessarie ulteriori ricerche per valutare se questo metodo è praticabile e sicuro in diverse specie e tipi di cellule, comprese quelle dei mammiferi. I possibili vantaggi rispetto alle tecniche attualmente in uso sono notevoli perchè il nuovo metodo si annuncia fin da adesso più semplice ed efficiente.

"La tecnologia attuale di editing genomico, oggi considerata la tecnologia di elezione per la cura definitiva delle malattie genetiche, presenta alcune limitazioni che richiedono un affinamento", dice all'ANSA Giuseppe Novelli, genetista dell'Università di Roma Tor Vergata. "La scoperta di questi nuovi attrezzi molecolari consente di modificare il Dna senza fare tagli ma sfruttando la ricombinazione, ossia il processo biologico cruciale per creare nuovi geni e incrementare la diversità genetica. La possibilità di guidare questo processo - aggiunge il genetista - costituisce un avanzamento straordinario nell'ingegneria genetica, nella virologia, nella biologia sintetica e nelle applicazioni diagnostiche".

Il meccanismo si basa sulle ricombinasi, proteine che sono in grado di effettuare uno scambio tra regioni del Dna coordinando, appunto, il processo fondamentale della ricombinazione genetica che avviene normalmente in natura. Le ricombinasi sono note da tempo, ma quella ora scoperta è la prima conosciuta a utilizzare come ponte tra la sequenza donatrice e quella bersaglio l'Rna, ossia la molecola a singolo filamento sorella del Dna. Questo Rna-ponte si ripiega infatti in due anelli: uno legato alla sequenza di Dna da inserire e l'altro al punto in cui effettuare l'inserzione. Entrambi gli anelli sono programmabili in maniera indipendente, consentendo di abbinare praticamente qualsiasi coppia di sequenze genetiche, una sorta di adattatore molecolare universale.

Testata nei batteri E. coli, la nuova tecnica ha dimostrato un'efficienza del 60% nell'inserire una sequenza di Dna e ha riconosciuto la corretta posizione genomica in cui fare la modifica in oltre il 94% dei casi. "Il sistema dell'Rna ponte è un meccanismo fondamentalmente nuovo per la programmazione biologica", afferma Hsu. "Questa tecnica risolve alcune delle sfide più importanti che devono affrontare altri metodi di modifica del genoma", aggiunge Matthew Durrant, co-autore dei due studi: "la capacità di guidare la riorganizzazione di due molecole di Dna qualsiasi apre le porte - ha detto - a scoperte rivoluzionarie nella progettazione del genoma".