CRISPR-Cas9 è uno strumento di modifica genetica che consente agli scienziati di apportare modifiche precise al DNA delle cellule viventi. Lo strumento utilizza una molecola guida di RNA per colpire una specifica sequenza di DNA, quindi la proteina Cas9 taglia il DNA in quel sito. Questo taglio attiva i meccanismi naturali di riparazione del DNA della cellula e la cellula ripara il DNA utilizzando uno dei due percorsi principali:unione delle estremità non omologhe (NHEJ) o riparazione diretta dall'omologia (HDR).
NHEJ è un percorso di riparazione rapido e soggetto a errori che unisce semplicemente le due estremità rotte del DNA, spesso introducendo mutazioni nel processo. L'HDR è un percorso di riparazione più accurato che utilizza una sequenza di DNA modello per guidare la riparazione, ma è più lento e complesso di NHEJ.
Studi precedenti avevano suggerito che l’HDR fosse il percorso di riparazione del DNA preferito dopo il taglio CRISPR, ma il nuovo studio dei ricercatori Wistar mostra che non è così. Infatti, NHEJ è la via di riparazione predominante dopo il taglio CRISPR, anche quando viene fornita una sequenza di DNA modello.
Questa scoperta potrebbe avere importanti implicazioni per lo sviluppo di terapie geniche basate sulla tecnologia CRISPR. Se NHEJ è il percorso di riparazione predominante, allora è più probabile che gli esperimenti di modifica genetica introducano mutazioni involontarie nel genoma. Ciò potrebbe portare a seri problemi di sicurezza per le terapie geniche basate sulla tecnologia CRISPR.
I ricercatori hanno anche scoperto che l’efficienza della riparazione del DNA dopo il taglio CRISPR dipende dalla specifica sequenza di DNA presa di mira. Alcune sequenze di DNA hanno maggiori probabilità di essere riparate da NHEJ rispetto ad altre, e questo potrebbe rendere più difficile ottenere un editing genetico preciso con la tecnologia CRISPR.
I risultati del nuovo studio dei ricercatori Wistar forniscono nuove importanti informazioni sul processo di riparazione del DNA dopo il taglio CRISPR. Queste informazioni potrebbero contribuire a migliorare la sicurezza e l’efficacia delle terapie geniche basate sulla tecnologia CRISPR.
Oltre alle implicazioni per la terapia genica, i risultati del nuovo studio potrebbero avere implicazioni anche per la nostra comprensione di come funziona la riparazione del DNA in generale. Lo studio mostra che NHEJ è un percorso di riparazione del DNA più versatile e importante di quanto si pensasse in precedenza, e potrebbe far luce su come le cellule riparano i danni al DNA da altre fonti, come le radiazioni e la chemioterapia.
