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CRISPR/Cas9 nella lotta ai tumori

Negli ultimi anni, grazie all’immunoterapia e agli inibitori molecolari, le terapie contro i tumori sono diventate sempre più efficaci. Tuttavia molti tumori con il tempo sviluppano delle resistenze ai farmaci e, inoltre, questi stessi farmaci richiedono una somministrazione ripetuta aumentando il rischio di tossicità. Per risolvere questo problema entra in gioco il sistema CRISPR/Cas9, che ha il potere di distruggere permanentemente i geni di sopravvivenza del tumore anche con un minor numero di trattamenti.

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Il sistema Crispr-LNP

Il sistema CRISPR ideato per raggiungere questo obiettivo è composto da due molecole di RNA. L’RNA messaggero della Cas9, lungo 4300 basi (per un peso di 160 kDa) e l’RNA guida lungo 130 basi (∼31 kDa).  Queste molecole di RNA rappresentano un “cargo” eccessivamente grosso per poterlo impacchettare nei sistemi convenzionali di trasporto, cioè vettori virali e non virali. Per risolvere il problema di come consegnarle dal luogo dell’iniezione fino al loro bersaglio, le cellule tumorali, i ricercatori hanno sviluppato quindi un sistema basato sulle nanoparticelle lipidiche (lipid nanoparticles, LNP) formate da aminolipidi ionizzabili.

Crispr utile nella lotta ai tumori

I ricercatori hanno sfruttato questo sistema contro due tumori molto aggressivi e spesso fatali che sono il glioblastoma e il tumore metastatico delle ovaie. Hanno condotto esperimenti sia in vitro che in vivo su topi che in entrambe le condizioni hanno fornito risultati promettenti.

Utilizzando questo sistema cLNP, che ha come target il gene PLK1, è stato possibile introdurre nella sua sequenza una mutazione capace di bloccarne la trascrizione e inibire crescita e sopravvivenza di questi tumori nel topo con solamente una o due dosi di cLNP.

Nel topo con glioblastoma, tramite iniezione intracerebrale, una singola somministrazione di cLNP ha portato a un’efficienza di editing del gene PLK1 di circa il 70% inducendo le cellule tumorali all’apoptosi e portando così a un notevole aumento di sopravvivenza nei topi trattati.

È stato scelta l’iniezione intracerebrale per aggirare la barriera ematoencefalica, un grosso ostacolo per il passaggio dei farmaci così come per le nanoparticelle lipidiche.

Per trattare i tumori disseminati è stato utilizzato un sistema cLNP dove la nanoparticella lipidica è rivestita di anticorpi specifici contro un epitopo espresso dal tumore, per permettergli di riconoscere in modo diretto e specifico le cellule neoplastiche. Si usa questo sistema perchè il fegato può “intrappolare” queste particelle sequestrandole e non permettendo il loro corretto indirizzamento. In questo tipo di tumori il trattamento con queste cLNP coniugate ad anticorpi, due somministrazioni per via intraperitoneale, hanno portato ad un editing del gene di circa l’80% con un successivo incremento della sopravvivenza del topo trattato.

Referenze

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