Gli scienziati sviluppano il gene

2 agosto 2023

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dall'Agenzia per la scienza, la tecnologia e la ricerca (A*STAR), Singapore

Un team di scienziati del Genome Institute di Singapore (GIS) di A*STAR e della Scuola di Medicina Yong Loo Lin, Università Nazionale di Singapore (NUS Medicine) ha fatto un importante passo avanti nella lotta contro i virus RNA che causano malattie umane e pandemie.

La loro ricerca mostra che l’editor CRISPR-Cas13 fornito dal virus adeno-associato (AAV) può prendere di mira ed eliminare direttamente i virus RNA nei modelli di laboratorio. Gli AAV sono veicoli di consegna derivati ​​da piccoli virus che infettano naturalmente gli esseri umani. Sono clinicamente approvati per l’uso nei farmaci di terapia genica utilizzati per trattare malattie come l’atrofia muscolare spinale, la distrofia muscolare di Duchenne e l’emofilia.

Il virus EV-A71 è la causa della malattia delle mani, dei piedi e della bocca e, nei casi più gravi, può portare a malattie del sistema nervoso e alla morte. Per trattare l’infezione virale, il team si è rivolto a CRISPR-Cas13, una tecnologia di editing dell’RNA che altera l’RNA in una cellula.

CRISPR-Cas13 modifica l’RNA e apre strade terapeutiche a un’ampia gamma di malattie che non sono curabili dal vincitore del premio Nobel CRISPR-Cas9, che modifica il DNA. CRISPR-Cas13 è programmato dagli RNA guida (gRNA) per colpire specifiche sequenze di RNA. Dopo essersi legato a queste sequenze di RNA, CRISPR-Cas13 taglia in pezzi il bersaglio di RNA, inattivando l’RNA. CRISPR-Cas13 potrebbe anche essere utilizzato per l’editing dell’RNA, in cui una sequenza specifica di RNA viene modificata in un’altra sequenza all’interno della cellula.

In questo recente lavoro, il team di scienziati ha sviluppato per la prima volta il programma computazionale Cas13gRNAtor per progettare gRNA CRISPR che tagliano l’RNA virale attraverso diversi ceppi virali. Mostrano che il trattamento CRISPR-Cas13 riduce potentemente la carica virale, con meno dello 0,1% dei virus che rimangono nelle cellule precedentemente infettate.

È importante sottolineare che i risultati della ricerca mostrano che la terapia AAV-CRISPR-Cas13 elimina l’infezione da EV-A71 e previene il danno agli organi e la mortalità.

"Questa è una straordinaria dimostrazione del fatto che una dose di CRISPR-Cas13 può fare la differenza tra la vita e la morte. Stiamo basandoci su questa ricerca per sviluppare ulteriori terapie a base di acidi nucleici in grado di cambiare la vita." ha affermato il dottor Chew Wei Leong, direttore associato e scienziato principale del GIS di A*STAR.

Il professore associato Justin Chu del Dipartimento di microbiologia, immunologia e programma di ricerca traslazionale sulle malattie infettive della NUS Medicine ha aggiunto: "Questo straordinario studio ha contribuito a sbloccare nuove frontiere nelle strategie antivirali utilizzando AAV-CRISPR-Cas13 per combattere gli enterovirus umani, aprendo la strada a potenziali terapie contro le malattie virali."

Il professor Liu Jian Jun, direttore esecutivo ad interim del GIS di A*STAR, ha dichiarato: "La tecnologia CRISPR consente la riscrittura del codice genetico in quasi tutti gli organismi. Questa ricerca congiunta con NUS è uno sviluppo estremamente importante che può potenzialmente trattare molte malattie causate dall'RNA virus e aprono molte strade per ulteriori soluzioni terapeutiche”.

Questi risultati dimostrano una pipeline di sviluppo terapeutico per l’antivirale AAV-CRISPR-Cas13 contro le infezioni da virus RNA potenzialmente mortali. Ulteriori sviluppi terapeutici potrebbero portare questa tecnologia al trattamento dei virus a RNA umani in ambito clinico. Questa ricerca è stata pubblicata su eBioMedicine.

Maggiori informazioni: Choong Tat Keng et al, AAV-CRISPR-Cas13 elimina l'enterovirus umano e previene la morte di topi infetti, eBioMedicine (2023). DOI: 10.1016/j.ebiom.2023.104682