Close-up Engeneering

Tecnologia CRISPR: quali sono le ultime novità nella tecnologia di modifica genetica CRISPR e come potrebbe essere utilizzata in medicina?

La tecnologia CRISPR ha rivoluzionato il campo della genetica e della biologia molecolare, aprendo nuovi orizzonti nella modifica genetica.

Close-up Engineering

PUBBLICATO IL: 28 Ottobre 2023

Come funziona? / Innovazione

La tecnologia CRISPR sta rivoluzionando la medicina moderna, aprendo possibilità senza precedenti per il trattamento e la cura di malattie genetiche. Con ulteriori ricerche e regolamentazioni appropriate, la CRISPR potrebbe offrire cure personalizzate e speranza per milioni di persone affette da patologie genetiche.

Che cos’è la tecnologia CRISPR

La tecnologia CRISPR, un acronimo per Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, rappresenta un’innovazione nel campo della genetica molecolare. Questa tecnica rivoluzionaria permette agli scienziati di apportare modifiche specifiche al DNA con una precisione senza precedenti. A livello molecolare, CRISPR utilizza brevi sequenze di RNA, noti come RNA guida (sgRNA), per identificare specifici segmenti di DNA all’interno di un organismo. Questi segmenti di RNA sono progettati per corrispondere esattamente alla sequenza del DNA che si desidera modificare. Una volta individuato il segmento target, la proteina Cas9, un enzima di restrizione, agisce come una “forbice molecolare”, tagliando il DNA nel punto desiderato.

Le proteine Cas9 svolgono un ruolo centrale nel sistema CRISPR. Queste proteine hanno la capacità di riconoscere e legare il DNA, guidate dalle sequenze di sgRNA, permettendo così l’accesso alle regioni specifiche del genoma. Quando il DNA viene tagliato da Cas9, le cellule dell’organismo cercano di riparare il taglio. Questo processo di riparazione può essere sfruttato dagli scienziati per introdurre modifiche specifiche nel DNA, sostituendo, rimuovendo o aggiungendo segmenti genetici in modo mirato.

tecnologia CRISPR

Ultime innovazioni nella tecnologia CRISPR

Negli ultimi anni, la tecnologia CRISPR ha vissuto un’accelerazione senza precedenti grazie all’introduzione di nuove varianti di proteine Cas e tecniche di editing genetico all’avanguardia. Le varianti più recenti di proteine Cas, come Cas12 e Cas13, hanno rivoluzionato il panorama della modifica genetica. Queste proteine Cas alternative sono dotate di una precisione ancora maggiore rispetto a Cas9, consentendo modifiche genetiche estremamente specifiche. Cas12 e Cas13 aprono la strada a terapie più sicure ed efficaci, poiché riducono il rischio di effetti indesiderati o danni al DNA circostante. Una delle innovazioni più sorprendenti nella tecnologia CRISPR è l’introduzione del CRISPR/Cas base editing. Questa tecnica permette agli scienziati di apportare modifiche ai singoli nucleotidi nel DNA, senza causare rotture nel filamento del DNA. Questo metodo di editing genetico consente di correggere mutazioni puntiformi responsabili di numerose malattie ereditarie, offrendo nuove speranze per pazienti precedentemente senza soluzioni.

Il prime editing è un’altra rivoluzionaria tecnica di editing genetico che ha catturato l’attenzione della comunità scientifica. Questo approccio consente agli scienziati di inserire, eliminare o sostituire sequenze di DNA specifiche. A differenza delle tecniche precedenti, il prime editing non richiede tagli nel DNA, minimizzando così il rischio di errori nella riparazione. Questa metodologia apre nuove strade per la correzione di mutazioni genetiche complesse e offre nuove speranze per il trattamento di una vasta gamma di malattie genetiche.

Applicazioni nella medicina

Una delle più grandi promesse della tecnologia CRISPR è nel trattamento delle malattie genetiche rare. Grazie alla sua precisione millimetrica, CRISPR consente agli scienziati di correggere specifiche mutazioni genetiche responsabili di queste malattie. Questo approccio offre la possibilità di trattamenti personalizzati, mirati direttamente alla causa genetica del problema anziché ai sintomi. La terapia genica basata su CRISPR ha aperto nuove prospettive anche nel trattamento del cancro. Gli scienziati stanno sviluppando terapie personalizzate per pazienti con tumori resistenti ai trattamenti convenzionali. Utilizzando CRISPR, è possibile modificare le cellule del sistema immunitario del paziente (come le cellule T) per renderle più efficaci nel riconoscere e distruggere le cellule tumorali.

Le malattie neurodegenerative, come l’Alzheimer e il morbo di Parkinson, rappresentano sfide significative nella medicina moderna. Tuttavia, con l’avvento della tecnologia CRISPR, gli scienziati stanno esplorando nuovi modi per trattare queste patologie. CRISPR può essere utilizzato per correggere i difetti genetici associati a queste malattie, aprendo la possibilità di rallentare o persino invertire il loro progresso. Nonostante il potenziale rivoluzionario, l’applicazione clinica della tecnologia CRISPR presenta ancora alcune sfide. La sicurezza e l’efficacia delle terapie basate su CRISPR devono essere attentamente valutate, e le questioni etiche legate alla modifica genetica devono essere affrontate con cautela. Tuttavia, con il continuo sviluppo della ricerca e l’attenzione alla sicurezza, le applicazioni della tecnologia CRISPR nella medicina stanno continuando a crescere, offrendo speranza per i pazienti affetti da malattie genetiche e altre patologie.

tecnologia CRISPR

Principali sfide etiche della tecnologia CRISPR

Una delle questioni etiche più dibattute riguarda la modifica genetica embrionale. Nonostante CRISPR offra la possibilità di eliminare mutazioni genetiche prima che un individuo nasca, ciò solleva domande profonde riguardo all’ingegneria genetica degli esseri umani. La modifica del patrimonio genetico delle future generazioni solleva preoccupazioni etiche sulla natura umana, l’autonomia e l’equità, rendendo essenziale stabilire limiti etici rigorosi. Un’altra sfida fondamentale è la necessità di regolamentazioni globali per guidare l’uso etico e sicuro della tecnologia CRISPR. Le leggi e le normative variano notevolmente da un paese all’altro, creando un vuoto normativo che potrebbe essere sfruttato per scopi non etici. È essenziale stabilire standard globali che definiscano i confini dell’uso della tecnologia CRISPR, garantendo una guida etica uniforme e impedendo l’abuso della tecnologia per fini non autorizzati o dannosi.

AUTORE

Maria Chiara Cavuoto

Studentessa magistrale di Ingegneria Energetica all'Università di Bologna, interessata ai settori dell'efficienza energetica e delle fonti rinnovabili. Appassionata di tematiche ambientali e attenta alle nuove scoperte scientifiche, mi piace capire a fondo ciò che mi circonda, per migliorarlo ma senza dimenticare di rispettarlo. Autrice per #EnergyCuE da novembre 2020

INFO

I contenuti di questo sito possono essere riprodotti, distribuiti, comunicati, esposti, rappresentati e modificati esclusivamente riportando la fonte e l’URL

PARTNER

Kobold Studio Depositphotos

Biomed è l’area dell’Hub di CUENEWS dedicata all’ingegneria biomedica, alla medicina e alla tecnologia applicata all’essere umano con tutti gli aggiornamenti, le scoperte, le innovazioni gli eventi del settore.