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22 Dicembre 2017

I primi passi di editing genomico con tecnica CRISPR/Cas9 in alcune malattie genetiche e nella fibrosi cistica

Autore: Antonio
Domanda

Buonasera, sono papà di bambina di due anni e mezzo affetta da FC con mutazioni DF508 e W1282X. Volevo proporre una domanda: in questi giorni di “maratone Telethon” si sente parlare del grande successo che sta riscuotendo l’editing genetico/terapia genica per alcune malattie rare. La mia domanda è: quando si potrà provare questa terapia (la quale, se dovesse funzionare, sembra risolutiva per tutte le malattie genetiche) anche per la fibrosi cistica per la quale, invece, non se ne sente parlare? Sarebbe in prospettiva la soluzione risolutiva e, credo dal poco che ne capisco, anche superiore ai farmaci, comunque importanti, che stanno pian piano uscendo sul mercato. Vi ringrazio molto, cordiali saluti.

Risposta

Sul tema dell’editing genomico (tecnica che tende a correggere direttamente il DNA genico difettoso) il lavoro scientifico più recente (1) è quello di un gruppo di ricerca cinese e americano che ha descritto la possibilità di intervenire con questa tecnica sul difetto genetico che causa la microcitemia (detta anche anemia mediterranea o beta-talassemia), malattia genetica molto frequente, in particolare in alcune popolazioni, in cui i globuli rossi hanno una emoglobina alterata che causa grave anemia.

I ricercatori hanno utilizzato in laboratorio un particolare tipo di cellule staminali dei malati (cellule iPSCs) per dimostrare che è possibile tagliare il frammento di DNA genico che presiede alla sintesi dell’emoglobina, difettoso in questa malattia, e inserire al suo posto quello corretto. Le cellule staminali così trattate hanno dato origine a globuli rossi contenenti emoglobina normale. L’ipotesi derivata da questo studio è di poter far attecchire nel midollo osseo dei malati le iPSCs prelevate dal malato e poi corrette in vitro e reiniettate nel midollo stesso, capaci quindi di dare origine ad una popolazione di globuli rossi normalizzati per l’emoglobina. L’altro notevole avanzamento ottenuto dai ricercatori è che la tecnica di editing utilizzata per questi esperimenti si adatterebbe, secondo gli autori, a qualsiasi mutazione del gene responsabile della beta-talassemia, che conta più di 200 mutazioni. Gli Autori pensano che questo approccio terapeutico potrebbe essere applicato anche ad un’altra forma di anemia su base genetica, che colpisce soprattutto popolazioni africane, l’anemia a cellule falciformi (la chiamano strategia universale) . Ma sono i ricercatori stessi che dicono che sono necessari ancora parecchi studi per capire se questo approccio possa essere clinicamente efficace per una cura definitiva di queste malattie.

Comunque l’industria farmaceutica Vertex (2) in collaborazione con l’azienda specializzata nella tecnica dell’editing genetico (CRISPR Therapeutics) ha annunciato l’intenzione, se le autorità competenti approveranno la richiesta, di voler procedere con un trial di fase 1 e poi 2 con la nuova tecnica (definita terapia con cellule staminali ingegnerizzate), applicandola a malati di beta-talassemia ed a quelli con anemia a cellule falciformi).

Abbiamo riportato in dettaglio queste informazioni scientifiche perché sia possibile capire che la ricerca in campo di editing genetico è molto promettente, ma ancora abbastanza ai primi passi. E cogliamo l’occasione per ripetere quanto detto in precedenti risposte: l’editing genetico viene studiato anche nel campo della fibrosi cistica, in Italia come in molti altri paesi. In Italia FFC ha finanziato un progetto di ricerca partito nel settembre di quest’anno (FFC#1/2017 SpliceFix: riparare difetti di splicing del gene CFTR tramite tecnologia CRISPR/Cas9). Il progetto sarà realizzato da un brillante gruppo di ricerca e ci sono i presupposti perché porti buoni risultati. Va detto però che la sperimentazione sarà condotta in laboratorio su cellule di malati; mentre l’effetto della correzione genetica sarà verificato su “organoidi” (da epitelio intestinale) contenenti la stessa mutazione di tali malati. Gli organoidi (3) sono un modello sperimentale più simile all’organismo del malato e quindi in un certo senso più vicino alla sperimentazione clinica, ma si tratta sempre di un modello sperimentale. Quindi, nel prossimo futuro, di editing genomico si sentirà parlare spesso, i progressi ci saranno, e se le nuove conoscenze verranno applicandolo a malattie genetiche diverse da FC, saranno poi utili anche per la FC. E comunque anche direttamente in campo FC la ricerca oggi è attiva, anche se ai primi passi.

Per saperne di più sull’editing geomico e sulla tecnica CRISPR/Cas9 si possono consultare anche altre pagine di questo sito (4, 5, 6, 7).

1) Cai L, Bai H, Mahairaki V, Gao Y, He C, Wen Y, Jin Y, Wang Y, Pan R, Qasba A, Ye Z, Cheng L “A Universal Approach to Correct Various HBB Gene Mutations in Human Stem Cells for Gene Therapy of Beta-Thalassemia and Sickle Cell Disease”. Stem Cells Transl Med. 2017 Nov 21. doi: 10.1002/sctm.17-0066. [Epub ahead of print]
2) investors.vrtx.com/releasedetail.cfm?ReleaseID=1051516
3) Organoidi: modelli di malattia e supporto a terapie del difetto di base in FC (16/10/2017)
4) CRISPR/Cas9: un ulteriore passo verso la medicina di precisione in fibrosi cistica (21/11/2016)
5) Nuova tecnica per la correzione dei difetti genetici: Crispr-Cas9 (11/10/2016)
6) “Forbici molecolari” per correggere il gene difettoso: la tecnica CRISPR/Cas9 e le sue recenti innovazioni (1/6/2017)
7) Il bisturi genomico CRISPR/Cas9: prova del suo funzionamento su zigoti umani con mutazione genetica (14/9/2017)

G. Borgo


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