DNA, editing del genoma: CRISPR, CRISPR/Cas9, evoCAS9... vai allo speciale

La CRISPR per diagnosticare tumori e infezioni

Da qualche mese la tecnica di editing genetico è sfruttata - in laboratorio - per scovare materiale virale e mutazioni dannose: ora questo "naso" molecolare è stato reso 100 volte più sensibile.

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Un piccolo dettaglio che non sfuggirà a SHERLOCK.|Shutterstock

Si chiama SHERLOCK e mai acronimo fu più azzeccato: è un'applicazione della tecnica CRISPR (il nome sta per Specific High Sensitivity Enzymatic Reporter UnLOCKing) che permette di individuare con rapidità gli acidi nucleici di virus e batteri in campioni di sangue, urina e saliva, nonché di rintracciare il materiale genetico riconducibile a cellule "impazzite" e tumori in corso.

 

Questo metodo diagnostico a basso costo, basato su una versione modificata di un enzima che trova l'anomalia e poi "dà l'allarme", era stato presentato lo scorso aprile. Ora un articolo pubblicato su Science ne descrive l'ultima, più avanzata versione, che vanta una migliore sensibilità e la capacità di identificare la quantità di materiale virale o di cellule mutate in un campione, nonché di valutare la presenza di più infezioni o mutazioni cellulari in contemporanea.

elementare, watson. Entrambe le versioni di SHERLOCK, sviluppate dai ricercatori di Broad Institute, MIT e Harvard (USA), si basano su una variante della proteina Cas13 che può essere programmata per prendere di mira parti specifiche di DNA o RNA: può trattarsi di un genoma virale, dei geni che aiutano i batteri a sviluppare resistenza agli antibiotici o delle mutazioni genetiche che anticipano l'insorgenza di un tumore. Questa proteina è stata dotata di strumenti per rilasciare una molecola fluorescente che segnala se il bersaglio è presente o meno.

 

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Alcune strisce di carta reagente per la diagnosi con la tecnica SHERLOCK. A sinistra due strisce inutilizzate, al centro strisce con esito negativo e a destra con esito positivo. | Zhang lab, Broad Institute of MIT and Harvard

difficile da eludere. Nella versione precedente, SHERLOCK poteva identificare una sequenza genetica per volta - quindi un bersaglio di un solo tipo. Ora può analizzarne più di una alla volta, e in campioni di più modeste quantità. Se la versione precedente poteva identificare una singola molecola in un milionesimo di litro, questa ha una sensibilità 100 volte maggiore: ciò potrebbe renderla particolarmente utile nell'identificare tracce di cellule tumorali in una provetta di sangue, in fasi preliminari in cui la loro concentrazione è ancora molto bassa.

 

La nuova versione può rilasciare segnali fluorescenti per più anomalie per volta (fino a 4): ciò significa che un singolo test potrebbe appurare se un unico campione biologico contiene tracce di virus Zika o dengue, che hanno sintomi simili. 

 

Positivo o negativo? L'esito sarà visibile anche ad occhio nudo: il team ha sviluppato una striscia di carta reagente che, immersa nel campione, segnala la presenza o meno del materiale genetico con una lineetta, come in un test di gravidanza. La nuova versione di SHERLOCK lo ha portato più vicino a una applicazione pratica, ma la piattaforma non è comunque ancora pronta per l'uso diagnostico.

16 Febbraio 2018 | Elisabetta Intini