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Algoritmo rileva 130mila geni utili per riscrivere il DNA

La famiglia Crispr (Clustered regularly interspaced short palindromic repeat), in cui rientra la tecnica che consente di riscrivere il Dna, si amplia: un’approfondita ricerca condotta da un algoritmo, tra milioni di sequenze custodite all’interno delle banche dati, ha portato infatti alla scoperta di 130mila nuovi geni – di questi, 188 erano completamente sconosciuti – in grado di riscrivere in diversi modi il Dna.

I risultati dello studio, guidato dal Massachusetts Institute of Technology (MIT) e pubblicato sulla rivista Science, consentono dunque di rendere la tecnica Crispr ancora più precisa ed efficace.

Algortimo e DNA: premio Nobel per CRISPR/Cas9

I nuovi geni potrebbero fornire una serie di ulteriori strumenti per intervenire sul genoma a scopi terapeutici: ne è un esempio la terapia genica basata su Crispr per anemia falciforme (contraddistinta da una malformazione dell’emoglobina che produce globuli rossi a forma di falce) e per beta-talassemia – in questo caso, l’emoglobina alterata provoca l’annientamento dei globuli rossi – alla quale di recente è stato dato il primo placet dal Regno Unito (l’approvazione dell’Agenzia regolatrice inglese dei farmaci è arrivato dopo i risultati, assai promettenti, degli studi clinici effettuati in relazione all’efficacia e alla sicurezza del trattamento).

I batteri e gli archaea fanno ricorso a sistemi Crispr per proteggersi dai virus. Fin ora erano noti esclusivamente sei di questi sistemi, ciascuno con proprietà differenti: quello conosciuto come Crispr-Cas9 (è soltanto uno dei sistemi Crispr esistenti, e più esattamente quello che grazie al lavoro dei due premi Nobel Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna è stato modificato con successo fino a trasformarlo in un sistema con cui è possibile eliminare, modificare oppure inserire nel Dna praticamente qualsivoglia sequenza genica), utilizzato nell’ingegneria genetica, è quello di tipo II.

Potenziali strumenti in più

Per individuare nuovi sistemi simili, il team di ricerca guidato da Han Altae-Tran e Soumya Kannan ha sviluppato un algoritmo capace di analizzare i milioni di sequenze genetiche e singoli geni di microrganismi custoditi all’interno dei database: i ricercatori hanno così scovato 130mila geni associati in qualche maniera a Crispr, per poi testarne alcuni in laboratorio.

I risultati rivelano le varie strategie a cui i sistemi Crispr ricorrono per attaccare i virus: alcuni, ad esempio, permettono di srotolare la doppia elica del Dna, altri la tagliano in modi che permettono l’inserimento oppure l’eliminazione di singoli geni, e altri ancora sono invece geni “anti-Crispr”, che potrebbero aiutare i virus ad eludere le difese batteriche.

Tra le nuove sequenze individuate c’è anche un intero sistema Crispr, prima sconosciuto, che attacca l’Rna, RiboNucleic Acid (il fratello a singola elica del Dna): questo va quindi ad aggiungersi ai sei sistemi già conosciuti, ampliando la famiglia a sette membri principali. Soltanto il tempo, è chiaro, potrà dire se qualcuna di queste scoperte troverà concreta applicazione in medicina, oppure in qualche altro ambito.

L’algoritmo sviluppato dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology comunque è di per sé un’invenzione di forte valore: può essere usato da chiunque per individuare nuovi geni e proteine, anche non collegate ai sistemi Crispr.

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