Il progresso delle tecnologie per l’editing genomico, come CRISPR-Cas, ha consentito di correggere le mutazioni nel gene CFTR, con ottimi risultati in modelli sperimentali derivati da persone con fibrosi cistica (FC). La sfida principale resta però il trasporto nei polmoni.
Un metodo promettente è l’uso di vescicole ingegnerizzate, cioè piccole “navicelle” che possono essere indirizzate verso specifici tessuti.
Questo sistema permette al materiale trasportato di agire solo per un tempo limitato nelle cellule, correggendo il gene CFTR senza causare cambiamenti indesiderati nel DNA.
In questo progetto sono state usate particolari nanoparticelle derivate da virus, chiamate VEsiCas, da cui sono state generate nuove vescicole dette GE-vescicles.
Le nuove vescicole sono state caricate con diversi strumenti CRISPR: nucleasi, che effettuano tagli mirati nel DNA, o base editor, capaci di modificare le basi del DNA.
Sono inoltre state testate diverse composizioni del loro involucro, diverse dimensioni e quantità; infine, è stata valutata la loro affinità con il tessuto polmonare.
Una volta ottimizzate le GE-vescicles, i ricercatori hanno verificato la loro efficienza su cellule epiteliali standard usate in laboratorio e su cellule epiteliali bronchiali umane per correggere le mutazioni R553X (una mutazione stop) o 3849+10kbC>T (una mutazione di splicing).
Le vescicole sono state ulteriormente modificate per aumentare la capacità di entrare nelle cellule polmonari.
I ricercatori hanno osservato che il trasporto di sistemi per l’editing genomico tramite vescicole è molto efficiente nei modelli cellulari usati, e che i diversi strumenti CRISPR al loro interno sono in grado di correggere efficacemente mutazioni come R553X e 3849+10kbC>T.
È stato inoltre identificato l’involucro virale più efficace per permettere alle vescicole di penetrare nelle cellule delle vie respiratorie umane.
I risultati ottenuti dimostrano che le vescicole sono una tecnica promettente per trasportare CRISPR nei polmoni.
I ricercatori si occuperanno di valutare l’efficacia delle vescicole in vitro in cellule epiteliali bronchiali derivate da persone con FC; inoltre testeranno l’efficacia di GE-vescicles contenenti diversi strumenti CRISPR in un modello animale di topo, selezionando l’involucro più adatto.