Il nuovo metodo per riprogrammare il genoma, descritto sulla rivista Nature in 2 studi pubblicati da Patrick Hsu dell’Arc Institute statunitense e Hiroshi Nishimasu dell’Università di Tokyo, si distingue dalle tradizionali forbici molecolari, come quelle usate nella tecnica di editing genomico CRISPR. Questo metodo innovativo non taglia il DNA, ma utilizza un meccanismo di bypass che collega la sequenza donatrice con quella bersaglio.
Questo avanzamento rappresenta un passo significativo nell’ingegneria genetica e nella terapia genica. Entrambi i gruppi di ricerca hanno sviluppato la nuova tecnica attraverso esperimenti sui batteri Escherichia coli. Saranno necessarie ulteriori ricerche per valutare la praticabilità e la sicurezza di questo metodo in diverse specie e tipi di cellule, incluse quelle dei mammiferi. I potenziali vantaggi rispetto alle tecniche attuali sono considerevoli, poiché il nuovo metodo promette di essere più semplice ed efficiente.
Il meccanismo si basa sulle ricombinasi, proteine che facilitano lo scambio tra regioni del DNA coordinando il processo di ricombinazione genetica, che avviene naturalmente. Sebbene le ricombinasi siano note da tempo, la scoperta attuale riguarda una ricombinasi che utilizza l’RNA come ponte tra la sequenza donatrice e quella bersaglio. Questo RNA-ponte si ripiega in 2 anelli: uno legato alla sequenza di DNA da inserire e l’altro al punto d’inserzione. Gli anelli sono programmabili in maniera indipendente, permettendo di abbinare qualsiasi coppia di sequenze genetiche, fungendo da adattatore molecolare universale.
La tecnica, testata nei batteri E. coli, ha mostrato un’efficienza del 60% nell’inserimento di una sequenza di DNA e ha riconosciuto correttamente la posizione genomica in oltre il 94% dei casi. “Il sistema dell’Rna ponte è un meccanismo fondamentalmente nuovo per la programmazione biologica,” ha spiegato Hsu.
“Questa tecnica risolve alcune delle sfide più importanti che devono affrontare altri metodi di modifica del genoma,” ha aggiunto Matthew Durrant, co-autore dei due studi. “La capacità di guidare la riorganizzazione di due molecole di Dna qualsiasi apre le porte a scoperte rivoluzionarie nella progettazione del genoma“.
