In un segno della frenesia dell'editing genetico, Startup propone l'editing senza CRISPR

Daniele Selvaggio

Il sistema di editing genetico CRISPR è l'argomento più caldo in biologia a causa della capacità della tecnica di cambiare le lettere del DNA e potenzialmente di curare malattie genetiche.

Quindi cosa potrebbe esserci di meglio? Che ne dici di un modo per modificare i geni senza CRISPR?

Una startup chiamata Medicinali per omologia dice che ha un modo per farlo. La società di Bedford, nel Massachusetts, ha raccolto ben 127 milioni di dollari per curare malattie genetiche utilizzando virus che afferma essere in grado di riparare in modo efficiente i geni umani, da soli.

Se la sua affermazione è vera, Homology potrebbe aver trovato il modo più sicuro e semplice per cambiare i geni nel corpo umano, uno che non richiede il taglio aperto dei filamenti di DNA di una persona, come fa CRISPR.

Avere qualcosa di meglio di CRISPR sarebbe di grande impatto. Ma i risultati scientifici di Homology non sono ancora ampiamente accettati. In effetti, hanno detto diversi scienziati Revisione della tecnologia del MIT che credono che le affermazioni siano probabilmente sbagliate.

Ciò che sorprende è che questa azienda ha raccolto così tanti soldi per qualcosa che si pensa non sia vero nella comunità scientifica, afferma David Russell, ricercatore dell'Università di Washington, a Seattle. Penso che ci sia solo una frenesia di editing genetico.

In questo momento, trovare modi migliori per alterare i geni di una persona per eliminare la malattia può essere la ricerca più importante della medicina e una delle più redditizie. Mercoledì, la Food and Drug Administration statunitense ha approvato quella che ha definito la prima terapia genica negli Stati Uniti, un trattamento di Novartis che utilizza cellule immunitarie geneticamente modificate per curare la leucemia. Droghe del genere potrebbero eventualmente generare miliardi di vendite.

Grande pretesa

I metodi tradizionali di terapia genica possono solo aggiungere geni, spesso a caso, usando un virus per portarli all'interno delle cellule. L'editing genetico, al contrario, si riferisce a nuove potenti tecnologie che eliminano o modificano con precisione anche le lettere del DNA. A volte viene chiamata terapia genica 2.0.

Finora, CRISPR è il sistema di editing genetico più versatile conosciuto. Per modificare un genoma, si basa su una nucleasi, un enzima proteico che taglia la doppia elica del DNA. Quel danno innesca riparazioni di emergenza all'interno di una cellula che gli scienziati possono sfruttare per cambiare le lettere nel codice del DNA.

La sorprendente affermazione di Homology è che ha un modo per far sì che l'editing avvenga senza aggiungere una nucleasi e quindi senza rompere il filamento di DNA. Pensa a un intervento chirurgico senza bisturi oa un sarto senza forbici.

Sembra impossibile, ma in realtà Russell è stato il primo a dimostrare il fenomeno nel 1998. Se un filamento di DNA rilasciato da un virus corrisponde strettamente a un dato gene (questa somiglianza è chiamata omologia), a volte può sostituirlo quando una cellula si divide. Pertanto, una mutazione del DNA può essere sostituita con una sequenza corretta o modificata.

L'inconveniente è che tali riparazioni basate su virus avvengono solo molto raramente e attraverso un processo casuale che rimane poco compreso. In alcuni tipi di celle solo una cella su 1.000 viene modificata. Non è abbastanza per pensare al trattamento della maggior parte delle malattie, quindi l'editing dei virus non è mai stato ampiamente adottato dagli sviluppatori di farmaci.

Ora Homology dice che ha trovato un modo per farlo molto meglio. A maggio, al incontro annuale di esperti di terapia genica e cellulare , i ricercatori del laboratorio del fondatore scientifico dell'azienda, Saswati Chatterjee del City of Hope National Medical Center, a Duarte, in California, hanno affermato di aver trovato virus in grado di modificare fino al 50 percento delle cellule in una provetta con un gene che li fa brillare.

Il Santo Graal è sempre stato quello di eseguire l'editing genetico con un semplice vettore virale e senza nucleasi, afferma Russell. Non c'è taglio del DNA, tossicità minima e nessun problema con la consegna. Se raggiungessi il 50 percento, sarebbe la più grande tecnica di editing genetico mai vista.

Ma Russell dice di sentirsi certo che il risultato sia troppo bello per essere vero. Anche molti altri scienziati hanno affermato di essere scettici. Molti di noi tra il pubblico non erano convinti che ciò che affermavano fosse supportato dai dati presentati, afferma Matthew Porteus, uno specialista di editing genetico presso la Stanford University che ha partecipato al discorso e che lavora su CRISPR.

Nuovi virus

L'azienda ha avuto inizio dopo che Chatterjee ha deciso di iniziare a estrarre campioni di midollo osseo alla ricerca di tracce di virus, chiamati AAV, utilizzati nella terapia genica convenzionale.

I nuovi tipi di virus sono preziosi di per sé perché ogni tipo può aiutare gli scienziati a infettare organi specifici, come il cervello o il fegato. Una serie crescente di nuovi virus è uno dei motivi per cui la terapia genica è diventata sempre più efficace, consentendo di aggiungere geni a determinate cellule, ma non ad altre. Chatterjee ha trovato 17 nuovi tipi di virus e ne ha depositato i brevetti.

È uno di quegli esperimenti in cui ti prendi a calci e dici 'Perché non ci ho pensato?', dice Fyodor Urnov, direttore associato dell'Altius Institute for Biomedical Sciences, a Seattle.

Ma Chatterjee ha fatto un'ulteriore affermazione che ha fatto sbavare gli investitori. Dice che anche i suoi virus si sono rivelati editor di geni di major league. Ciò ha dato il via all'inizio dell'azienda, afferma il CEO di Homology, il dirigente biotecnologico Arthur Tzianabos.

Se l'editing può essere eseguito in modo efficiente solo con un virus, combinerebbe la potenza di CRISPR con la semplicità di metodi di terapia genica ben conosciuti. Si tratterebbe di singole iniezioni per eseguire la correzione genetica nel corpo; sarebbe un grande salto, dice Tzianabos. Pensiamo che sia più facile da sviluppare, meno complicato e più preciso.

Gli investitori che hanno perso il CRISPR erano particolarmente desiderosi di entrare in azione. Gli investitori dietro Homology Medicines includono 5AM Ventures e ARCH Venture Partners, entrambi noti gruppi di capitale di rischio. Sforzi di Revisione della tecnologia del MIT raggiungere i partner ai due fondi non ha avuto successo.

Stephen Elledge, uno specialista della riparazione del DNA dell'Università di Harvard, è stato assunto da Homology come consulente scientifico e concorda sul fatto che ci sono domande aperte. Non è chiaro cosa abbiano trovato che lo renda migliore; potrebbero ricevere più DNA o potrebbe essere qualcosa sul virus. Non è tutto risolto, dice. Ma ho visto alcuni dati e ho pensato che fosse impressionante.'

Homology sta ancora conducendo ricerche di laboratorio per confermare ed estendere i suoi risultati, afferma Tzianabos. C'è sempre scetticismo quando c'è qualcosa di nuovo, e questo è molto nuovo. Riconosco che questa è una tecnologia piuttosto precoce che esce da un laboratorio accademico. Il nostro compito è industrializzare questo processo, dice.

Da parte sua, Chatterjee afferma che i dati dettagliati del suo laboratorio, che ha inviato per la pubblicazione, dovrebbero presto placare i dubbiosi. 'Non vi è alcuna base per affermare che i nostri risultati sono impossibili', afferma.

Anche altre società di avvio stanno perseguendo la modifica dei virus, sebbene non affermino di poterlo fare in modo così efficiente. Russell gestisce una società chiamata Cellule universali che sta cercando di fare forniture personalizzate di cellule per i trapianti. e LogicBio , che ha raccolto circa 50 milioni di dollari, desidera utilizzare l'editing dei virus per curare i bambini con malattie epatiche ereditarie.

Tzianabos afferma che Homology Medicines alla fine vuole usare il suo trucco di modifica virale per curare l'anemia falciforme, una condizione del sangue causata da un piccolo errore genetico e che è anche un obiettivo di scienziati CRISPR come Porteus.

Porteus dice che per ora si attiene al CRISPR. C'è abbastanza lavoro per farlo senza preoccuparsi di una trappola per topi migliore, dice. Ci vorrà qualcosa di molto speciale per migliorare CRISPR.

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