Terapia Genica e Charcot-Marie-Tooth
Numerose ricerche scientifiche sottolineano come la Terapia genica si dimostri come un utile approccio al trattamento di malattie di origine genetica come la Charcot-Marie-Tooth. Le conoscenze apprese durante la lotta al Coronavirus SARS-Cov2 e, più in generale, la biologia dei virus potrebbero permetterci di sfruttarle per correggere i difetti genetici causa della CMT.
Cos’è la Terapia Genica?
I nostri geni determinano molte delle nostre caratteristiche personali; tuttavia, le mutazioni nei geni causano malattie genetiche, come la CMT. Gli scienziati lavorano da decenni per modificare o sostituire geni difettosi con geni sani per trattare, curare o prevenire le malattie. Fortunatamente, stiamo assistendo a progressi significativi in questi sforzi per fornire opzioni di terapia genica per la CMT. Recenti studi hanno infatti fornito un’efficace terapia genica per l’atrofia muscolare spinale (SMA), una malattia devastante che colpisce gli stessi motoneuroni affetti dalla CMT.
Modifica Genica e Sostituzione Genica
Nella terapia genica, gli approcci finora adottati sono essenzialmente due: la forma più semplice di terapia genica consiste nel fornire semplicemente una copia corretta del gene, che è alla base della terapia genica per la SMA; in varianti di questo approccio, i geni che causano problemi possono essere soppressi. Un esempio di ciò è stata la recente dimostrazione che gli oligonucleotidi antisenso(ASOs) possono essere utilizzati per migliorare la neuropatia in modelli di roditori con CMT1A. Inoltre, il nuovo entusiasmante campo dell’editing del genoma utilizzando la tecnologia CRISPR ha ora reso possibile correggere le mutazioni che causano malattie e sono già stati avviati progetti di collaborazione con i leader in questo campo.
Come si corregge il difetto genetico?
Per inserire nuovi geni direttamente nelle cellule, gli scienziati usano un veicolo chiamato vettore che è geneticamente modificato per fornire la versione corretta del gene. Ad esempio, i virus hanno una capacità naturale di fornire materiale genetico alle cellule e, pertanto, possono essere utilizzati come vettori. Mentre alcuni virus causano malattie, i vettori virali sono altamente modificati per rimuovere la loro capacità di causare malattie in modo che possano essere utilizzati in sicurezza per trasportare geni terapeutici nelle cellule umane. La pandemia Covid-19 ha visto l’utilizzo di altri vettori di natura non virale per il rilascio dell’RNA messaggero che induce la produzione di anticorpi contro la famigerata proteina Spike.
Primi esempi di Terapia Genica per la Charcot-Marie-Tooth
Trattamento della CMT 1X
La neuropatia di Charcot-Marie-Tooth legata all’X (CMTX) è causata da mutazioni nel gene che codifica per la proteina Gap Junction Beta-1 (GJB1), detta Connessina 32 (Cx32) nelle cellule di Schwann. La neurotropina-3 (NT-3) è un importante fattore autocrino che supporta la sopravvivenza e la differenziazione delle cellule di Schwann e stimola la rigenerazione e la mielinizzazione degli assoni. In un recente studio, un vettore virale che veicolava il gene per NT-3 è stato iniettato nel muscolo gastrocnemio di topi artificialmente privati del gene Cx32 di 3 mesi. Livelli misurabili di NT-3 sono stati trovati nel siero a 6 mesi dalla somministrazione del gene. Per stabilire gli effetti di questo approccio, sono state eseguite sugli animali delle valutazioni funzionali, elettrofisiologiche e istologiche. A 9 mesi di età, i topi trattati con NT-3 non hanno mostrato alcun declino funzionale, con ampiezze del potenziale d’azione muscolare composto normalizzato. Lo spessore della mielina e la velocità di conduzione nervosa sono migliorate significativamente rispetto al gruppo non trattato. Una normalizzazione verso parametri istopatologici del gruppo di animali sano di età corrispondente fa registrare un aumento del numero di incisioni di Schmidt-Lanterman e del diametro delle fibre muscolari. Pertanto, questi risultati suggeriscono un’applicazione traslazionale al trattamento della CMTX1.
Terapia Genica nella Charcot-Marie-Tooth 1A
In uno studio pubblicato recentemente sulla rivista Nature communication, un team di ricercatori Inserm guidati dal dott. Nicolas Tricaud presso l’Institut des neurosciences de Montpellier (INM) ha valutato l’uso del vettore di terapia genica AAV (adenovirus) nei ratti per introdurre una molecola “farmaco” nelle cellule di Schwann del nervo, che formano la guaina mielinica che circonda il fibre nervose. Il vettore è stato introdotto localmente nel nervo sciatico degli arti inferiori, la cui degenerazione induce la maggior parte dei sintomi, ed è stato in grado di raggiungere un gran numero di cellule di Schwann.
In una seconda fase, i ricercatori hanno introdotto una molecola “farmaco” nel vettore, un frammento di codice genetico chiamato shRNA in grado di contenere la produzione di PMP22, proteina la cui sovrapproduzione è responsabile della forma di CMT più diffusa, la CMT1A.
Il vettore virale “armato” è stato quindi iniettato nei nervi di giovani ratti geneticamente modificati in modo da simulare la malattia; per effetto del trattamento, l’insorgenza della malattia in questi ratti è stata bloccata per almeno un terzo della loro vita, registrando relativamente modesti effetti collaterali solitamente osservati nella terapia genica.
Anche l’equipe del dott. Kleopas Kleopa di Cipro ha ottenuto ottimi risultati in modelli animali di diverse forme di CMT, inclusa la 1X, la 1A e la 4C.
