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Le frontiere dell'ingegneria genetica

Una nuova applicazione per la tecnologia CRISPR

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Pubblicato il: 29-08-2019


Una nuova applicazione per la tecnologia CRISPR © iStock

Sanihelp.it - L’editing del genoma è un intervento di precisione che consente la correzione mirata di una sequenza di DNA. Per eseguirlo vengono utilizzate proteine della classe delle nucleasi, che assomigliano a ‘forbici molecolari’ e sono capaci di tagliare il DNA nel punto desiderato. La tecnologia di editing più utilizzata è chiamata CRISPR/Cas9, perché generalmente utilizza la proteina Cas9, ma per brevità viene indicata solo con la prima parte della sigla: CRISPR.

Ebbene, grazie all'utilizzo di questa tecnica, un team di ricercatori coordinati da James Collins (bioingegnere del Massachusetts Institute of Technology a Cambridge) è riuscito ad individuare una nuova applicazione: la creazione di materiali intelligenti in grado di cambiare forma a comando, materiali che potrebbero venire utilizzati per produrre farmaci in modo mirato e fare da ‘sentinelle’ per quasi tutti i segnali biologici. 

Per giungere a questa conclusione, pubblicata recentemente su Science, Gli scienziati hanno lavorato con polimeri riempiti d'acqua tenuti insieme da fili di DNA, definiti idrogel a DNA. Al fine di alterare le proprietà di questi materiali, il team di Collins ha fatto uso di un metodo di CRISPR che per tagliare il DNA impiega un enzima chiamato Cas12a. Questo enzima può essere programmato per riconoscere una specifica sequenza di DNA: l'enzima taglia il filamento di DNA nel punto esatto, e poi singoli filamenti di DNA nelle sue vicinanze.

I ricercatori sono così riusciti a costruire una serie di idrogel controllati da CRISPR contenenti una sequenza di DNA bersaglio e singoli filamenti di DNA, che si rompono dopo che Cas12a ha riconosciuto la sequenza bersaglio in un certo stimolo. La rottura dei singoli filamenti di DNA innesca il cambiamento di forma degli idrogel o, in alcuni casi, il loro dissolvimento, con il conseguente rilascio rilascio di un contenuto utile, come: enzimi, farmaci, antibiotici e perfino cellule umane in risposta a specifici stimoli, per esempio come parte di una terapia.



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Science

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