Sappiamo che la tecnologia sta avanzando sempre di più a passi da gigante. Anche nel mondo della biologia e della genetica è così. In questo caso, molte persone non lo sanno cos'è CRISPR né a cosa serve. È una tecnica di modifica genetica che, in breve, è responsabile del taglio e dell'incollaggio dei geni delle persone. È stato scoperto molto tempo fa e sta dando i suoi primi frutti nel trattamento e nella plastica di varie malattie e disturbi.
In questo articolo vi raccontiamo cos'è il CRISPR, quali sono le sue caratteristiche e perché questo tipo di tecnologia viene utilizzata nel campo della genetica e della biologia.
Cos'è CRISPR
CRISPR è l'acronimo di Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Questo è un meccanismo che i batteri usano per difendersi da virus e altri elementi genetici mobili che tentano di invadere le loro cellule.
Il modo in cui funziona CRISPR è molto interessante. Prima di tutto, i batteri incorporano frammenti del DNA dei virus nel proprio DNA, come una sorta di "memoria immunologica". Questi frammenti sono chiamati distanziatori. Successivamente, quando un virus tenta di infettare una cellula batterica, il batterio produce RNA guida che si lega a un complesso proteico chiamato Cas, che taglia e distrugge il DNA del virus. L'RNA guida viene creato dalle informazioni contenute negli spaziatori, consentendo al batterio di "ricordare" i virus che ha incontrato in precedenza.
Questa forma di difesa immunitaria batterica è stata utilizzata per sviluppare strumenti di modifica genetica altamente precisi. La tecnica più popolare è CRISPR-Cas9, che utilizza una versione modificata della proteina Cas9 per tagliare il DNA in una posizione specifica. È quindi possibile apportare modifiche al DNA, come l'aggiunta o l'eliminazione di geni o la correzione di mutazioni.
Vantaggi della tecnologia CRISPR
Il grande vantaggio della tecnologia CRISPR è la sua precisione. L'RNA guida può essere progettato per legarsi a una specifica sequenza di DNA, il che significa che la modifica viene eseguita solo nella posizione desiderata. Inoltre, la tecnica è molto più veloce ed economica rispetto alle precedenti tecniche di editing genetico.
Sebbene la tecnologia CRISPR sia piuttosto promettente, solleva anche questioni etiche e di sicurezza. L'editing genetico potrebbe essere usato per curare le malattie genetiche, ma potrebbe anche essere usato per creare bambini "personalizzati". o per apportare modifiche nella linea germinale che vengono trasmesse alle generazioni future. Inoltre, gli errori di editing potrebbero avere conseguenze imprevedibili, come il cancro o altre malattie. Molte persone ne discutono come qualcosa di più del semplice "giocare a fare Dio".
editing genetico
In natura, gli organismi hanno informazioni genetiche che controllano la loro crescita. L'editing genetico è un gruppo di tecniche che possono essere utilizzate per alterare il DNA di un organismo per scopi diversi. È importante notare che l'editing non è la stessa cosa della modificazione genetica. Prima di tutto, non viene utilizzato il DNA di altre specie, come nella modifica.
La biogenetica, nota anche come ingegneria genetica, è una disciplina che unisce biologia e genetica. La sua applicazione è nel campo delle biotecnologie. L'editing genetico è un processo mediante il quale viene rilevato il pezzo di DNA su cui si vuole agire, rimossa e sostituita da un'altra parte nuova. Potrebbe anche accadere che una volta estratti i frammenti in conflitto, il macchinario cellulare prenda il controllo e ripari la sequenza stessa. Utilizzando queste tecniche, gli scienziati possono aggiungere, rimuovere o modificare il DNA secondo necessità per raggiungere gli obiettivi desiderati.
Pertanto, CRISPR è un'innovativa tecnologia di modifica genetica che si basa sulla capacità delle proteine Cas di scindere il DNA in presenza dell'RNA di riconoscimento appropriato. Poiché l'RNA può essere sintetizzato in laboratorio, le possibilità di modifica sono quasi illimitate.
Principali utilizzi
La tecnologia CRISPR viene utilizzata per introdurre cambiamenti nel genoma con estrema precisione. Nella sua applicazione principale abbiamo quanto segue:
- applicazioni mediche, come prove per eliminare l'HIV, o per curare malattie come la distrofia muscolare di Duchenne, la malattia di Huntington, l'autismo, la progeria, la fibrosi cistica, il cancro triplo negativo o la sindrome di Angelman. La ricerca sta anche cercando di determinare se potrebbe essere utilizzato come test diagnostico per rilevare il
- Combatte le malattie infettive trasmesse dagli insetticome malaria, zika, dengue, chikungunya o febbre gialla.
- Biotecnologie vegetali. La tecnologia CRISPR può essere utilizzata per produrre varietà vegetali più adatte all'ambiente, resistenti alla siccità o ai parassiti. Le proprietà organolettiche possono essere modificate, comprese le proprietà fisico-chimiche, per renderle più adatte al consumo umano.
Nella tecnologia animale, può essere utilizzato per introdurre miglioramenti delle specie, ad esempio per creare mandrie resistenti alle malattie tipiche. Attualmente, non esistono tecnologie CRISPR approvate per il trattamento di malattie causate da un singolo gene che potrebbero teoricamente essere curate attraverso questo gene editing. Per questo motivo, le applicazioni mediche sono più un dominio teorico che pratico e attualmente hanno una base sperimentale.
CRISPR e bioetica
La tecnologia CRISPR per l'editing genetico presenta diverse sfide legate alla bioetica. Sebbene le principali applicazioni siano positive, Alcuni ostacoli possono essere superati nel rendere disponibile a tutti questa tecnologia conveniente.
Per quanto riguarda le applicazioni di editing genetico nell'industria primaria, nell'agricoltura e nel bestiame, sono positive fintanto che sono destinate a essere benefiche per l'uomo. Naturalmente, è necessario analizzare ogni caso separatamente. Ad esempio, la manipolazione delle specie vegetali per renderle resistenti ai parassiti è di enorme interesse umano.
D'altra parte, se consideriamo gli interventi sugli ecosistemi, dobbiamo essere più cauti, poiché qualsiasi cambiamento imprevisto potrebbe portare a problemi seri o incontrollabili.
Per quanto riguarda le applicazioni mediche, l'uso della tecnologia di editing genetico negli esseri umani richiede garanzie di sicurezza molto elevate, e può essere utilizzato solo per malattie per le quali attualmente non esiste un trattamento efficace o per malattie che attualmente hanno effetti collaterali significativi. Infine, l'editing genetico dell'embrione non è giustificato da un punto di vista scientifico o etico.
Spero che con queste informazioni tu possa saperne di più su cosa sia CRISPR e le sue caratteristiche.