Nuclease Cas9
La modifica genetica CRISPR è una tecnica utilizzata in biologia molecolare per modificare i genome degli organismi viventi. Si basa su una versione semplificata del sistema di difesa antivirale CRISPR-Cas9 batterico. Con la consegna del complesso Cas9 endonucleasi associato a un RNA guida sintetico (gRNA) all'interno di una cellula, il genoma della cellula può essere tagliato in una posizione desiderata. Questo consente di rimuovere geni esistenti e/o aggiungerne di nuovi in vivo.
In termini più tecnici, Cas9 è un enzima endonucleasi a doppio RNA-guidato associato al sistema immunitario adattivo CRISPR in Streptococcus pyogenes . La tecnica di modifica genomica CRISPR-Cas9 è stata un contributo significativo al Premio Nobel per la Chimica nel 2020, assegnato a Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna.
Il primo farmaco basato sull'editing genetico CRISPR/Cas9, exagamglogene autotemcel (exa-cel), è stato approvato nel novembre 2023 con il nome commerciale Casgevy. Viene utilizzato nel Regno Unito per curare la malattia a cellule falciformi e la talassemia beta. Il 8 dicembre 2023, Casgevy è stato approvato negli Stati Uniti dall'FDA. Casgevy è un trattamento inedito che mira al gene BCL11A ed è stato scoperto da Vertex Pharmaceuticals e CRISPR Therapeutics.
Casgevy viene creato arricchendo le cellule autologhe per le cellule CD34+, e quindi eseguendo l'editing del genoma ex vivo introducendo il complesso ribonucleoproteico (RNP) CRISPR/Cas9 tramite elettroporazione. La gRNA inclusa nel complesso RNP consente a CRISPR/Cas9 di effettuare una rottura precisa del DNA a doppia elica su un sito di legame di un fattore di trascrizione chiave (GATA1) nella regione dell'enhancer specifico degli eritroidi del gene BCL11A.
Oltre al RNP, vengono anche studiati in trial clinici il DNA o l'mRNA che codificano Cas9 e gRNA.
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