Tecnologia alternativa di editing genomico basata su un sistema a nanotrasduttore

L’editing del genoma è un intervento di precisione che consente la modifica mirata di una sequenza di DNA bersaglio. Le metodiche utilizzate si basano su una classe di proteine definite, “forbici molecolari” capaci di tagliare il DNA nel punto desiderato. Negli ultimi anni la tecnologia di editing più promettente è quella CRISPR/Cas9. Lo sviluppo tecnologico ha permesso di sfruttare questo meccanismo naturale per l’editing del genoma, estendendolo anche agli eucarioti: il sistema è formato da un’endonucleasi Cas9 e da un RNA guida di 20 nt che, appaiandosi al sito complementare sul genoma, guida la Cas9 verso il bersaglio prescelto. Tale metodologia presenta tuttavia grossi limiti, connessi principalmente alla capacità della Cas9 di tollerare minime variazioni (da 1 a 3 pb) nella sequenza del DNA bersaglio, con il risultato di ottenere tagli aspecifici in regioni del genoma (i cosiddetti tagli “off-target”). Per questo motivo la tecnica ad oggi trova vasto impiego in ambito biotecnologico ma non in quello clinico, in cui è richiesto un livello di sicurezza maggiore. Nel laboratorio della Prof.ssa Raffa, in cui sto svolgendo il mio lavoro di tesi, è in fase di sviluppo una nuova tecnologia che consenta di ridurre i potenziali rischi connessi a mutazioni inattese utilizzando un sistema basato su nanotrasduttori. L’idea alla base della tecnologia è quella di utilizzare una “dead Cas9” (dCas9) che mantiene l’attività elicasica dell’enzima ma non quella nucleasica e affidando il taglio del DNA al nanotrasduttore, la cui attivazione è vincolata al verificarsi di un certo numero di condizioni. Nel presente lavoro di tesi sono stati effettuati esperimenti preliminari atti alla messa a punto delle diverse componenti del sistema