L'editing genetico ha ridotto i sintomi di una forma di autismo nei topi

Un tipo di forbici molecolari ha permesso di mettere fuori uso l'interruttore dei comportamenti ripetitivi associati a una rara malattia genetica, che può presentare disturbi tipici dello spettro autistico.

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Una rappresentazione delle nanoparticelle d'oro che hanno reso possibile, nei topi, l'editing genetico a fini terapeutici.|University of Texas Health Science Center at San Antonio

Un gruppo di scienziati dell'Università della California (Berkeley), ha utilizzato una variante particolare della tecnica di editing genetico CRISPR/Cas9 per ridurre i comportamenti ripetitivi in topi affetti da sindrome dell'X fragile, una rara malattia che colpisce anche l'uomo e che rappresenta la più comune causa monogenetica (ossia legata alla mutazione di un singolo gene) di disturbo dello spettro autistico.

 

Gli scienziati hanno impiegato nanoparticelle d'oro per "consegnare" al cervello l'enzima Cas9, capace di modificare il DNA, e correggere un gene che codifica per un recettore implicato nella comunicazione tra neuroni - che risulta malfunzionante in chi è affetto da questa condizione, ed è responsabile di comportamenti ripetitivi reiterati.

 

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L'evoluzione della Crispr/Cas9 si chiama evoCas9 (vedi), un'arma di precisione per l'editing del genoma. | Shutterstock

Un nuovo approccio. Poiché i comportamenti ripetitivi sono ricorrenti nei disturbi dello spettro autistico, lo studio apre spiragli sulla possibilità che la stessa tecnica possa essere impiegata, in futuro, anche in altre malattie di questa famiglia, la cui causa genetica sia nota. All'origine dei disturbi dello spettro autistico vi sono infatti componenti genetiche non sempre chiare, e le sindromi monogenetiche come l'X fragile rappresentano un modello più semplice per esplorare potenziali vie terapeutiche. Lo studio è stato pubblicato su Nature Biomedical Engineering.

Come funziona. L'approccio classico della CRISPR-Cas9, che prevede l'utilizzo di virus come vettori, comportava però spesso alcuni errori: usare un virus come "taxi" non permette di controllare la quantità di proteina Cas9 espressa, e ciò rischia di favorire il "taglia e cuci" indesiderato di altri geni. La tecnica usata questa volta, nota come CRISPR-Gold, porta il pacchetto Cas9 direttamente nelle cellule nervose, dove taglia il frammento di DNA necessario un certo numero di volte, e poi scompare.

 

Il metodo consiste nell'utilizzare nanoparticelle di oro coperte da catene di DNA che racchiudono anche la proteina Cas9 (le "forbici") e l'RNA guida che la dirige nel sito del Dna dove lo sperimentatore intende tagliare e/o modificare un gene (per approfondire). Il tutto è incapsulato in un polimero che permette di raggiungere l'interno delle cellule.

 

Risultati. I ricercatori hanno somministrato il pacchetto all'interno delle cellule dello striato dei topi - una struttura cerebrale che regola la formazione delle abitudini ed è implicata nei comportamenti ripetitivi tipici di alcune malattie dello spettro autistico. Disabilitando il gene-bersaglio, il team è riuscito a smorzare la comunicazione esagerata tra cellule nervose, e a diminuire i comportamenti ripetitivi come l'abitudine di scavare in modo ossessivo.

 

La CRISPR-Gold era già stata utilizzata in passato, ma questa è la prima volta che viene sfruttata con benefici terapeutici in varie cellule cerebrali: neuroni, ma anche cellule di supporto del sistema nervoso centrale, come gli astrociti o le cellule della microglia.

29 Giugno 2018 | Elisabetta Intini