CRISPR-Cas9 funziona utilizzando una molecola di RNA guida per condurre la proteina Cas9 in una posizione specifica nel genoma. La proteina Cas9 poi taglia il DNA in quella posizione, creando una rottura del doppio filamento. I meccanismi naturali di riparazione del DNA della cellula riparano quindi la rottura, eliminando la sezione di DNA che era stata tagliata o inserendo nuovo DNA.
Questa tecnologia è stata utilizzata per correggere le mutazioni genetiche in una varietà di modelli animali ed è attualmente in fase di test in studi clinici sugli esseri umani. Alcune delle malattie per le quali CRISPR-Cas9 è oggetto di studio includono l’anemia falciforme, la beta-talassemia e la distrofia muscolare.
Se CRISPR-Cas9 si dimostrasse sicuro ed efficace negli esseri umani, potrebbe avere un profondo impatto sul trattamento delle malattie genetiche. Questa tecnologia potrebbe potenzialmente portare a nuovi trattamenti più efficaci e meno costosi delle terapie attuali.
Ecco una spiegazione più dettagliata di come funziona CRISPR-Cas9:
1. Progettazione dell'RNA guida . Il primo passo è progettare una molecola di RNA guida che condurrà la proteina Cas9 nella posizione specifica del genoma che deve essere modificata. L'RNA guida è un breve pezzo di RNA complementare alla sequenza di DNA nel sito bersaglio.
2. Espressione della proteina Cas9 . Il passo successivo è esprimere la proteina Cas9 nella cellula. La proteina Cas9 è una nucleasi, il che significa che può tagliare il DNA.
3. scissione del DNA . La proteina Cas9 si lega all'RNA guida ed esegue la scansione del DNA fino a trovare una sequenza che corrisponda all'RNA guida. La proteina Cas9 poi taglia il DNA in quella posizione, creando una rottura del doppio filamento.
4. Riparazione del DNA . I meccanismi naturali di riparazione del DNA della cellula riparano quindi la rottura. Esistono due tipi principali di meccanismi di riparazione del DNA:unione delle estremità non omologhe (NHEJ) e riparazione diretta dall'omologia (HDR).
* NHEJ è un modo rapido e sporco per riparare le rotture del DNA. Unisce semplicemente insieme le due estremità del DNA spezzato, indipendentemente dal fatto che la sequenza sia corretta o meno. Questo a volte può portare a mutazioni.
* HDR è un modo più preciso per riparare le rotture del DNA. Utilizza un filamento modello di DNA per riparare la rottura, in modo che la sequenza venga ripristinata al suo stato originale. Questo è il metodo preferito di riparazione del DNA per l'editing CRISPR-Cas9.
CRISPR-Cas9 è un potente strumento che ha il potenziale per rivoluzionare il trattamento delle malattie genetiche. Tuttavia, è importante notare che questa tecnologia è ancora nelle fasi iniziali di sviluppo e ci sono ancora molte preoccupazioni etiche e di sicurezza che devono essere affrontate prima che possa essere ampiamente utilizzata negli esseri umani.
