Introduzione

Per molte malattie monogeniche, i trattamenti non sono disponibili. Inoltre, la diffusione di terapie basate su CRISPR-Cas9 è ostacolata dal rischio di alterazioni aspecifiche del genoma (attività off-target). Il sistema CRISPR-Cas9 proposto, caratterizzato da una ridotta attività off-target, consiste in due particelle virali che codificano un RNA guida (gRNA) che riconosce la regione del DNA mutato e una sequenza donatore come modello per correggere la mutazione. Il sistema di cui sopra è applicabile alla terapia genica personalizzata di malattie monogeniche come la malattia di Pompe, la sindrome di Rett, la sindrome di Alport e la malattia di Parkinson.

Caratteristiche Tecniche

Il presente sistema terapeutico CRISPR-Cas è codificato da due vettori separati, uno per l’endonucleasi Cas9 e l’altro per il DNA donatore, incapsulati in distinte particelle virali. Le particelle virali così ingegnerizzate veicolano i vettori in cellule bersaglio non replicanti, come cellule renali e neuronali. Trasdotti i vettori, cas9 e gRNA sono trascritti e, solo per cas9, tradotti. Attraverso il riconoscimento da parte di gRNA della mutazione responsabile della malattia monogenica, la Cas9 taglia la sequenza mutata nel genoma dell’ospite. Successivamente, il DNA donatore del secondo vettore funge da modello per la ricombinazione sito-specifica e la relativa “correzione” della mutazione. Infine, il complesso gRNA-Cas9 si auto-inattiva eliminando il suo vettore codificante attraverso lo stesso meccanismo di riconoscimento e taglio di cui sopra, poiché anche il vettore contiene un sito di riconoscimento per il gRNA. Questo meccanismo di tipo hit-and-run evita quindi il problema degli off-target. La tecnologia (TRL= 4), può essere utilizzata per il trattamento di malattie genetiche rare caratterizzate da mutazioni somatiche in cellule non replicanti, quali rene (sindrome di Alport) o neuroni (sindrome di Rett, morbo di Parkinson).

Possibili Applicazioni

• Medicina personalizzata per il trattamento di malattie originate da mutazioni monogeniche come sindrome di Alport, malattia di Pompe, sindrome di Rett e morbo di Parkinson.

Vantaggi

• Inattivazione automatica del sistema grazie alla presenza di sequenze di riconoscimento per il gRNA direttamente sul vettore codificante l’endonucleasi Cas9;
• Riduzione dei rischi di restrizione aspecifica del genoma;
• Il sistema agisce in cellule non replicanti (es. neuroni o reni), permettendo la terapia di sostituzione genica in cellule bersaglio altrimenti difficili da raggiungere;
• I componenti possono essere utilizzati attraverso diverse vie di somministrazione ed essere applicati ad altre malattie previa limitate modifiche.