Giulia Maule
La tecnologia di editing genomico CRISPR-Cas è in grado di correggere in modo efficiente e preciso alcune delle mutazioni che causano la fibrosi cistica (FC). Sebbene queste strategie si siano rivelate molto efficaci in modelli cellulari derivati da persone con FC, l’ostacolo principale rimane il delivery in vivo del sistema CRISPR-Cas, ovvero la sua distribuzione all’interno dell’organismo, in particolar modo ai polmoni. In questo progetto i ricercatori si propongono di sviluppare un sistema efficiente di distribuzione del sistema di editing genomico all’epitelio polmonare, sfruttando particolari nanoparticelle derivate da virus chiamate VEsiCas. Queste nanoparticelle si sono già dimostrate efficaci come sistema di trasporto e hanno il vantaggio di modulare l’attivazione del sistema CRISPR. Infatti, a differenza della terapia genica convenzionale, nell’editing genomico la nucleasi, enzima specializzato nel taglio del DNA e necessario per riparare le mutazioni, deve essere attivata solo il tempo necessario per apportare la modifica alla porzione bersaglio. Infine, il progetto analizzerà l’azione di nuove e più efficienti nucleasi, come la Cas12a. I sistemi basati su VEsiCas verranno testati in cellule polmonari primarie e, successivamente, valutati in vivo in modelli animali. Il sistema VEsiCas potrebbe essere impiegato anche per altre malattie polmonari ed essere adattato per agire specificatamente su altri tessuti, ampliando così il suo uso alla cura di altre malattie genetiche.
The genome editing technology based on CRISPR-Cas is capable of correcting some of the mutations that cause cystic fibrosis (CF) efficiently and accurately. These strategies have proved to be very effective in cellular models derived from people with CF, but the main obstacle remains the in vivo delivery of the CRISPR-Cas system within the body. The main target of these strategies are the lungs, as the organs are mainly affected by the disease. In this project, the researchers aim to develop an efficient delivery system for the genome editing system for the airways. Unlike “conventional” gene therapy approaches, genome editing requires a transient expression of CRISPR nucleases, which must be active only for the time necessary to make the correction into the target DNA. For this reason, the research team will use virus-derived nanoparticles (VEsiCas) that have proven effective as a delivery system and able to modulate the activation of CRISPR. The main objective of the project is to specifically convey the CRISPR-Cas system to the lung epithelium, also acting on its effectiveness by testing new nucleases, such as Cas12a. These new systems based on VEsiCas will be validated in primary lung cells and subsequently tested in vivo in mouse models. The VEsiCas system could also be used for other lung diseases or be adapted to act specifically on other tissues, thus expanding its use for the treatment of other genetic diseases.
