I redattori di base e i redattori principali iniziano a realizzare la loro promessa clinica

Il team scientifico di EmendoBio sfrutta le piattaforme proprietarie dell'azienda per sviluppare terapie basate su CRISPR di prossima generazione. Viene utilizzata una piattaforma di scoperta delle nucleasi per ampliare la gamma targetizzabile del genoma e una piattaforma di ottimizzazione target-specifica viene utilizzata per consentire un editing genetico altamente preciso, incluso l'editing allele-specifico, mantenendo elevate efficienze ed evitando effetti fuori target. L’azienda afferma di essere in grado di progettare nucleasi e guide RNA su misura per molte malattie precedentemente considerate incurabili.

Di Mary Ann Labant

Nel 2016, un gruppo di ricercatori guidati da David Liu, PhD di Harvard, ha pubblicato un articolo su Nature in cui riportava lo sviluppo dell'editing di base. L'editing di base, hanno scritto, è "un nuovo approccio all'editing del genoma che consente la conversione diretta e irreversibile di una base di DNA bersaglio in un'altra in modo programmabile, senza richiedere la scissione della spina dorsale del DNA a doppio filamento o un modello di donatore". Hanno aggiunto che l’editing di base potrebbe ridurre il rischio di mutazioni fuori bersaglio e potrebbe “correggere in modo efficiente una varietà di mutazioni puntiformi rilevanti per le malattie umane”.

Un lavoro simile all'epoca fu compiuto da Keiji Nishda, PhD, e dai suoi colleghi dell'Università di Kobe. Negli anni successivi molti altri sistemi di editing di base sono stati sviluppati da ricercatori accademici e commerciali. E non è tutto. Nel 2019 è stato introdotto un altro sistema di editing genomico in grado di evitare rotture del DNA a doppio filamento. Questo sistema si chiama prime editing ed è stato sviluppato, non a caso, da ricercatori guidati da Liu.

"[Il prime editing è] un metodo di editing genomico versatile e preciso che scrive direttamente nuove informazioni genetiche in un sito specifico del DNA utilizzando un'endonucleasi Cas9 cataliticamente compromessa fusa con una trascrittasi inversa ingegnerizzata, programmata con un RNA guida di editing prime (pegRNA) che specifica entrambi il sito di destinazione e codifica la modifica desiderata," hanno scritto i ricercatori su Nature. "Il prime editing... ha punti di forza e di debolezza complementari rispetto all'editing di base e induce un editing fuori target molto inferiore rispetto alla nucleasi Cas9 in siti noti fuori target di Cas9. Il prime editing espande sostanzialmente la portata e le capacità dell'editing del genoma e, in linea di principio, potrebbe correggere all'89% delle varianti genetiche conosciute associate a malattie umane."

Oggi sono in fase di sviluppo sistemi di editing di base e di editing primario per applicazioni cliniche. Molti di questi sistemi sono evidenziati in questo articolo. Sebbene questi sistemi siano all’avanguardia, o meglio all’avanguardia, devono comunque affrontare sfide familiari come l’imballaggio e la consegna mirata.

"Crediamo che il prime editing sia altamente specifico e preciso perché il macchinario di prime editing deve passare attraverso tre fasi di ricottura per apportare un cambiamento genetico", afferma Keith Gottesdiener, MD, presidente e CEO di Prime Medicine. "È improbabile che finisca nel punto sbagliato e sblocchi tutte e tre le chiavi."

Secondo Gottesdiener, il prime editing può correggere le 12 diverse discrepanze di singole coppie di basi, riparare piccole mutazioni Indel e rimuovere e sostituire grandi sequenze genomiche, il tutto in modo programmabile. "Nell'editing programmabile l'editing è mirato", sottolinea. "Possiamo scegliere, rispetto a una coppia di basi, il punto in cui vogliamo che avvenga la modifica. E poiché il meccanismo funziona ed è guidato da un piccolo gRNA, possiamo scambiarlo e spostarci in un altro punto del genoma."

Il prime editing funziona in una vasta gamma di cellule in rapida divisione o quiescenti. Con un trattamento una tantum, il DNA viene restituito al tipo selvaggio nel locus genetico normale.

"Abbiamo potenziato e migliorato la tecnologia originale", afferma Gottesdiener. "È quasi troppo bello per essere vero." Egli avverte, tuttavia, che "fornire la tecnologia a qualsiasi sito presenta sfide simili a quelle viste da altri". Le opzioni di consegna più comuni includono l'elettroporazione per applicazioni ex vivo; nanoparticelle lipidiche (LNP) per colpire il fegato; e vettori di virus adeno-associati (AAV) per colpire altre posizioni strategiche.