Rilevamento rapido e specifico del papillomavirus con la metodologia DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter

Il gruppo di ricerca guidato dalla Prof. Jennifer Doudna membro del Departments of Molecular and Cell Biology and Chemistry presso la UC Berkeley, del Howard Hughes Medical Institute, e del Lawrence Berkeley National Lab, oltre che del National Academy of Sciences, e l’American Academy of Arts and Sciences ricercatrice che ha dato un contributo significativo allo sviluppo della tecnologia CRISPR ha pubblicato un nuovo interessantissimo lavoro in campo diagnostico. Abbiamo in altre occasioni illustrato le prospettive aperte dalla individuazione delle CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats – brevi ripetizioni palindrome raggruppate e separate a intervalli regolari). Si tratta di una famiglia di segmenti di DNA contenenti brevi sequenze ripetute (di origine fagica o plasmidica) provenienti da virus che in passato hanno attaccato il batterio e presenti nel locus CRISPR insieme ad altri elementi genici sia nei batteri che negli archei. Si tratta di una forma di immunità acquisita dei procarioti che permette al batterio per riconoscere e distruggere il genoma proveniente da virus simili a quelli che hanno originato le CRISPR. La forma modificata delle CRISPR/Cas9 ha permesso di sviluppare un precisissimo strumento di editing genetico semplice ed economico.
Le proteine CRISPR-Cas12a (Cpf1) sono enzimi guidati dall’RNA che legano e tagliano il DNA come componenti del sistema immunitario adattativo batterico. Come CRISPR-Cas9, Cas12a è stato sfruttato per l’editing del genoma in base alla sua capacità di generare rotture mirate, a doppio filamento di DNA (dsDNA). In questo lavoro gli Autori dimostrano che il legame del DNA guidato dall’RNA scatena l’attività di clivaggio indiscriminato del DNA a singolo filamento (ssDNA) da parte di Cas12a che degrada completamente le molecole di ssDNA. Gli autori hanno rilevato che la scissione di ssDNase non attivata specifica per target è anche una proprietà di altri enzimi di tipo V CRISPR-Cas12. Combinando l’attivazione di ssDNasi Cas12a con l’amplificazione isotermica, gli Autori sono stati in grado di sviluppare un metodo chiamato DNA Endonuclease Targeted CRISPR Trans Reporter (DETECTR), che raggiunge la sensibilità attomolare per il rilevamento del DNA. DETECTR consente il rilevamento rapido e specifico del papillomavirus umano nei campioni dei pazienti, fornendo così una piattaforma semplice per la diagnostica molecolare.