Introduzione

L’invenzione riguarda un sistema basato su un nano-trasduttore capace di modificare una sequenza genomica bersaglio in una cellula, al fine di cancellare mutazioni dannose alla base di malattie genetiche. Il nuovo strumento di editing genomico Nano-genE supera le limitazioni dei sistemi CRISPR/Cas9 andando a sostituire l’attività nucleasica di Cas9 con un nano-trasduttore, la cui attivazione è vincolata dal verificarsi di un certo numero di condizioni, conferendo al sistema una maggiore affidabilità e specificità.

Caratteristiche Tecniche

Il principale aspetto innovativo di Nano-genE è il nano-trasduttore costituito da un sistema ibrido, 1) comprendente una nanoparticella legata covalentemente ad una g-RNA/dCas9 (una Cas9 mutata in grado di legare il DNA al sito target tramite il g-RNA ma incapace di tagliare il DNA) e 2) un enzima di restrizione che si attiva solo al raggiungimento di una temperatura di 65°C. La nanoparticella è progettata per assorbire energia ad una specifica lunghezza d’onda e convertirla in calore. L’attivazione del nano-trasduttore a seguito dell’irraggiamento laser causa l’aumento localizzato della temperatura soltanto nel locus genico riconosciuto dalla ribonucleoproteina. Raggiunti i 65°C, l’enzima di restrizione attivato causa il taglio del DNA a doppio filamento nel locus genico scelto. La superiorità della tecnologia Nano-genE rispetto alle attuali metodologie sta nell’integrazione multi-funzione: temporale (l’editing avviene solo quando il laser è acceso), spaziale (l’editing avviene solo dove il laser è focalizzato) e la funzione fedeltà (l’editing avviene solo se il nano-trasduttore si trova on-target).

Possibili Applicazioni

• Medicina;​
• Terapia genica;​
• Trattamento di patologie innescate da specifiche aberrazioni del DNA: Cancro, Malattie rare. 

 

Vantaggi

• Elevata specificità sul gene di interesse;​
• Minimizzazione di effetti indesiderati, quali taglio aspecifico del genoma;​
• Indipendenza dall’attività di Cas9;​
• Attività limitante sull’esposizione del genoma all’attività di Cas9;​
• Ridotta tossicità rispetto CRISPR/Cas9; ​
• Compatibilità con un trattamento multi-genico.​

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