Dna e genetica

DNA modificato e CRISPR: si può curare anche il diabete (e non solo)

Le nuove frontiere della tecnica CRISPR e della modifica del DNA, ricercatori hanno dimostrato che trapianti di pelle trattata con la CRISPR sono un modo efficace per una terapia genica contro diabete e altre patologie

CRISPR e Dna, nuove straordinarie applicazioni
CRISPR e Dna, nuove straordinarie applicazioni (vchal | shutterstock.com)

CHICAGO – Dopo gli embrioni umani modificati geneticamente per prevenire le malattie, e i vari esperimenti con la tecnica genetica CRISPR per prevenire e trattare diverse patologie, un nuovo studio dei ricercatori dell’Università di Chicago (Stati Uniti) ha mostrato che è possibile fornire in modo efficace una terapia genica con il trapianto di innesti di pelle trattati con la CRISPR per il trattamento del diabete e altre malattie. Ecco così come una tecnica è in poco tempo divenuta una delle più grandi scoperte scientifiche del secolo.

Presto sull’uomo
Sebbene la tecnica debba essere perfezionata e affinata prima di essere applicata all’uomo, i sempre più successi ottenuti fanno ben sperare che i tempi da attendere siano ridotti. In questo nuovo studio i ricercatori guidati dal dottor Xiaoyang Wu hanno testato con esito positivo l’innesto di pelle trattata con CRISPR. Basandosi sull’esperienza quarantennale nei trapianti di pelle, il team ha valutato i modi per modificare geneticamente le cellule progenitrici (staminali) epidermiche per vedere se queste potevano essere trapiantate in un organismo e fornire una terapia genica mirata. Per stabilire se tutto questo fosse possibile e quali fossero i risultati, i ricercatori hanno scelto come bersaglio il diabete, poiché è una malattia che può essere trattata attraverso proteine ​​recapitate strategicamente.

Lo studio
Prima di tutto, gli scienziati hanno preso in esame l’alterazione di un gene per il glucagone-like peptide 1 (GLP1), un ormone chiave per molti trattamenti del diabete. È lo stesso ormone che stimola il pancreas a secernere l’insulina. Poiché l’ormone è noto per avere un’emivita molto breve, i ricercatori hanno innanzitutto modificato il gene GLP1 utilizzando CRISPR, per poi collegarlo a un frammento di anticorpi in modo da allungare l’emivita dell’ormone nel flusso sanguigno e consentire al gene modificato di circolarvi più a lungo. Dopo di che hanno allegato al gene modificato quello che viene chiamato un promotore inducibile. Quest’ultimo agisce come un interruttore che induce il gene a produrre più GLP1 quando necessario. In questo caso il gene produce più GLP1 quando esposto a piccole quantità di antibiotico doxycycline.

Il trapianto
Dopo aver modificato il gene con CRISPR, si è proceduto al suo inserimento in cellule cutanee coltivate in un laboratorio. Una volta completato il processo, questi innesti sono stati trapiantati su un gruppo di topi. Questi topi, fanno notare i ricercatori, avevano il sistema immunitario del tutto funzionante ma non è stato osservato alcun significativo rigetto – che è invece tipico nei trapianti.

I risultati
Pubblicati sulla rivista scientifica Stem Cell, i risultati dello studio hanno mostrato che l’esperimento è stato un successo. Nello specifico, i livelli di insulina dei topi aumentavano quando erano alimentati con minime quantità di doxiciclina. Infine, anche l’espressione di GLP1 è risultata per più di tre mesi stabile nel flusso sanguigno dell’animale, suggerendo vantaggi a lungo termine dalla tecnica.

Anche per altre malattie
Come spesso avviene, una scoperta del genere potrà trovare applicazione anche in altre malattie. Ricordiamo che la scelta del diabete era dovuta a questioni più ‘tecniche’ che di studio sulla patologia stessa. Pertanto i trapianti di pelle geneticamente modificata potranno essere usati anche nel trattamento di altre patologie. «Pensiamo che questo possa fornire un’opzione sicura a lungo termine per il trattamento di molte malattie – sottolinea Xiaoyang Wu – Potrebbe essere usata per fornire proteine ​​terapeutiche, sostituendo le proteine ​​mancanti per le persone con un difetto genetico, come l’emofilia, o potrebbe funzionare come un dispersore metabolico, rimuovendo diverse tossine».

Sicuro e poco costoso
I trapianti di cellule della pelle modificate con CRISPR appaiono dunque un modo ideale per fornire la terapia genica. Le colture di pelle così testate hanno già dimostrato di essere facilmente trapiantabili e rapidamente rimovibili se necessario. Un trapianto di pelle è anche sicuro, poco costoso e facile da monitorare, spiegano i ricercatori.