Vivo col Diabete

Come attivare e disattivare geni specifici: il trattamento di un’ampia gamma di malattie può progredire grazie alla nuova tecnica di editing epigenetico

Genetic engineering and gene manipulation concept. Hand is replacing part of a DNA molecule.

Il diabete di tipo 1, l’artrite reumatoide e il cancro sono solo alcuni dei disturbi associati a geni specifici che non si “accendono” e “si spengono” come dovrebbero. Utilizzando la nuova tecnologia di modifica del genoma CRISPR/Cas9, in un recente articolo su Nature Communications , i ricercatori della McGill University hanno descritto una nuova tecnica che gli scienziati di tutto il mondo possono potenzialmente utilizzare per esplorare nuovi modi di trattare le malattie associate alla disregolazione nella metilazione del DNA.

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Tutte le cellule del corpo di un individuo portano lo stesso codice genetico. È la lettura e la scrittura di questo codice – l’“accensione” e lo “spegnimento” di geni specifici in cellule specifiche – che conferisce alle cellule la loro identità. Immaginiamo, per esempio, la disastrosa situazione in cui i geni che codificano per gli enzimi digestivi dello stomaco si attiverebbero nelle cellule retiniche dell’occhio e inizierebbero a divorare il tessuto circostante. Uno dei modi in cui una cellula disattiva geni specifici è l’aggiunta reversibile al DNA di una minuscola sostanza chimica chiamata gruppo metilico nella posizione precisa di quel gene specifico.

Gli scienziati sanno che i geni con più di questa “metilazione del DNA” tendono ad essere “spenti” e che i geni con meno di questa metilazione tendono ad essere “accesi”. Ma poiché fino ad ora non è stato possibile manipolare i livelli di metilazione del DNA in geni specifici, rimangono molte domande su cosa fanno i casi specifici di metilazione del DNA, come contribuiscono alla normale funzione cellulare e come la loro disregolazione contribuisce alla malattia.

In un recente studio, pubblicato su Nature Communications ,I ricercatori della McGill University dimostrano come sono riusciti a rimuovere casi specifici di metilazione del DNA in geni specifici in cellule di topo e umane coltivate in coltura utilizzando la tecnologia di modifica del genoma CRISPR/Cas9. Mostrano che questa attività di “demetilazione” del DNA può essere mirata in qualsiasi punto del DNA – qualsiasi gene di interesse – senza modificare il codice genetico e senza attività fuori bersaglio in posizioni indesiderate nel DNA. I ricercatori descrivono anche gli approcci necessari per produrre la rimozione completa dei segni metilici del DNA nella speranza che gli scienziati di tutto il mondo possano utilizzare questa nuova tecnica per iniziare a scoprire casi utilizzabili in cui i geni che dovrebbero essere attivi sono stati disattivati ??dalla metilazione del DNA, come , ad esempio, il gene dell’insulina nel diabete – e utilizzare questa tecnica per stabilire nuovi paradigmi per il trattamento delle malattie.

Lo studio: 

“Svelare il ruolo funzionale della demetilazione del DNA in promotori specifici mediante il blocco sterico mirato della DNA metiltransferasi con CRISPR/dCas9” di Daniel M. Sapozhnikov, Moshe Szyf è stato pubblicato su Nature Communications .

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