Il gene giusto al posto giusto. Una nuova tecnica Crispr per l'editing genetico, che permette, per la prima volta, di sostituire un gene intero

Un gruppo di ricercatori dell’Università di Harvard e del Broad Institute ha sviluppato una nuova tecnologia di editing genetico che potrebbe cambiare radicalmente il modo in cui affrontiamo le malattie genetiche. La procedura sperimentale, riassunta in un recente articolo pubblicato su “Nature”, consiste in un sistema Crispr di nuova generazione, potenziato grazie all’integrazione con enzimi chiamati “trasposasi”, capaci di inserire interi geni nel genoma umano con una precisione e un’efficienza finora impensabili.

Come funziona questa nuova tecnologia? La tecnologia Crispr-Cas9 è stata una delle rivoluzioni scientifiche del XXI secolo. Consente di tagliare il Dna in punti specifici, permettendo modifiche mirate al codice genetico. Tuttavia, inserire nuove sequenze di Dna—come interi geni funzionali—è sempre stato tecnicamente difficile. Il motivo è che il sistema si affida ai meccanismi di riparazione del Dna presenti naturalmente nelle cellule, che non sono sempre affidabili o attivi.

Per superare questa difficoltà, i ricercatori hanno sfruttato un’altra classe di enzimi presenti in natura: le trasposasi, note anche come “elementi trasponibili” o “geni saltatori”. Questi enzimi sono capaci di spostare segmenti di Dna da una posizione all’altra all’interno del genoma. L’idea è stata quella di unire la precisione di Crispr, che può guidare il sistema nel punto esatto da modificare, con la capacità di inserimento delle trasposasi, per ottenere un inserimento genetico efficiente e autonomo.

Ma non si tratta di una semplice somma dei due strumenti. Le trasposasi sono state ingegnerizzate in laboratorio per migliorarne l’efficienza e la specificità, attraverso un processo che simula la selezione naturale. Il risultato è un sistema di editing genetico del tutto nuovo, che può essere programmato per inserire un gene completo, fino a diverse migliaia di basi, in una posizione desiderata del Dna.

Quali vantaggi offre? Rispetto al Crispr tradizionale, che richiede spesso complesse strategie di laboratorio per ottenere l’inserimento stabile di geni, questo nuovo metodo si distingue per semplicità operativa e maggiore precisione. Non c’è bisogno di introdurre molecole aggiuntive né di stimolare specifici meccanismi cellulari. Inoltre, riduce notevolmente il rischio di effetti collaterali come mutazioni indesiderate o inserimenti fuori bersaglio.

In prospettiva clinica, questo sistema potrebbe consentire interventi terapeutici duraturi o permanenti, con una singola somministrazione, per correggere difetti genetici alla radice. Un esempio potrebbe essere la cura della fibrosi cistica o della distrofia muscolare, dove un gene difettoso potrebbe essere sostituito con una copia funzionante direttamente nel Dna delle cellule del paziente.

Quali, dunque, le prospettive applicative? Attualmente, il nuovo sistema è stato testato con successo su linee cellulari umane in vitro, dimostrando la possibilità di inserire geni funzionali in punti precisi del genoma. I prossimi passi includono studi preclinici su modelli animali, che saranno cruciali per valutare la sicurezza, l’efficacia e la durata dell’intervento in un organismo complesso. Se questi studi avranno esito positivo, potremmo essere all’alba di una nuova generazione di terapie geniche, in grado di affrontare malattie ereditarie finora incurabili, ma anche di intervenire in ambito oncologico o immunologico, migliorando la risposta del sistema immunitario tramite l’introduzione di nuovi geni terapeutici.