terapia genica

terapia genica

terapìa gènica locuz. sost. f. – Trattamento delle malattie genetiche che permette di prevenirle o curarle tramite l'introduzione nelle cellule del paziente di geni funzionanti in sostituzione di quelli difettosi. L’avanzamento delle biotecnologie del DNA ricombinante e la conoscenza del genoma umano hanno portato a sviluppare tecniche che permettono di introdurre geni, previamente inseriti in opportuni vettori (plasmidi, virus), in appropriate cellule del paziente. Per alcune patologie monogeniche, come la talassemia, l’emofilia, le immunodeficienze primitive, la distrofia muscolare di Duchenne o la fibrosi cistica, la t. g. rappresenta una potenziale via terapeutica definitiva. Le strategie generali della t. g. perseguono quattro principali obiettivi: aumentare la dose genica, attraverso l’introduzione di copie aggiuntive del gene normale nelle cellule dei pazienti affetti da malattie causate dalla perdita della funzione di un gene, e nelle quali la patogenesi è reversibile; uccidere in maniera mirata specifiche popolazioni cellulari, in partic. nei processi neoplastici; correggere una mutazione; inibire in maniera mirata l’espressione genica.

Le tecniche. – Il trasferimento del materiale genetico nelle cellule viene attuato con varie modalità: le più praticate sono l’infezione con un virus difettivo non patogeno in cui sia stato inserito il DNA da veicolare (v. ), e la lipofezione, in cui il DNA da introdurre viene mescolato con una sostanza che ne favorisce l’assunzione. Le biotecnologie hanno reso possibile la modificazione dei virus nelle loro parti patogene per l’ospite, sfruttando l’involucro virale, e riuscendo così a trasferire all’interno di un virus ‘vuoto’ un gene sano/terapeutico che, trasportato dentro la cellula ‘mimetizzato’ da virus, viene poi liberato al suo interno e integrato nel DNA, per ristabilire la funzione alterata. I principali vettori utilizzati per uso clinico sono i retrovirus, gli adenovirus, l’AAV (Adeno-associated virus), gli herpesvirus e i recenti lentivirus derivati dal virus HIV. Ancora non è stato generato un vettore virale universale da poter utilizzare nelle svariate applicazioni della terapia genica. La lipofezione utilizza, per il trasferimento di materiale genetico, vescicole fosfolipidiche (per es., liposomi e lipidi cationici). Il DNA viene trasportato in maniera efficiente attraverso la membrana citoplasmatica e internalizzato negli endosomi della cellula. Le particelle formate dall’interazione dei lipidi con il DNA possono anche essere veicolate su determinati recettori cellulari mediante l’introduzione di specifici ligandi peptidici. Altri metodi per inserire il DNA nelle cellule sono l’elettroporazione (ossia una serie di impulsi elettrici) o la balistica (ovvero particelle di tungsteno rivestite di DNA sparate nelle cellule).

Prospettive. – A oltre vent'anni dai primi esperimenti di trasferimento genico nell’uomo, sono stati effettuati più di 1300 studi clinici in 28 paesi, rivolti alla cura di molte patologie, tra cui tumori (65%), malattie cardiovascolari (9%), malattie monogeniche (8%) e malattie infettive (7%). Le prove di t. g. attualmente in atto in tutto il mondo sono solamente sperimentali: tra le malattie trattate con successo figurano l’immunodeficienza grave legata al cromosoma X (X-SCID, X-linked severe combined immunodeficiency) e al deficit di adenosinadeaminasi (ADA-SCID, Adenosine deaminase severe combined immunodeficiency), la malattia granulomatosa cronica, l’ipercolesterolemia familiare e la fibrosi cistica. In tutti i casi si è avuta una correzione completa o parziale del difetto, che a volte perdura nel tempo. Benché i risultati della sperimentazione siano considerati promettenti, i protocolli per il trasferimento genico presentano molteplici difficoltà tecniche e problemi etici, riguardanti soprattutto il livello di rischio per il paziente.

Terapia genica nelle malattie neurologiche. – Nell’ambito delle malattie neurologiche la t. g. rappresenta una delle frontiere più promettenti. Il tipo di strategia più diffusa applicata al sistema nervoso è quella in vivo. Prove cliniche per la terapia della malattia di Parkinson prevedono, per il trasferimento genico, l’utilizzo di vettori virali di tipo hAAV2 (human Adeno-associated virus serotype 2). Tramite l’iniezione intracerebrale del vettore virale, si cerca di ottenere il trasferimento di specifici geni in specifiche aree cerebrali, come nel caso del trasferimento nel putamen del gene umano della decarbossilasi degli aminoacidi aromatici (hAADC), o del gene di una neurotrofina nota come neurturina, o del gene della glutamicodecarbossilasi nel nucleo subtalamico. Dal 2010 sono in corso trattamenti clinici sperimentali per fini terapeutici di altre malattie neurologiche croniche, come la malattia di Alzheimer e la leucodistrofia. Per la malattia di Alzheimer si fa riferimento al trasferimento genico dell’NGF (Nerve growth factor) tramite hAAV2, e dell’enzima aspartoacilasi (ASPA) per la leucodistrofia (morbo di Canavan).

Criticità. – Le sperimentazioni hanno evidenziato principalmente tre tipi di criticità. La prima sta nella possibilità che la proteina sana generata dai geni introdotti con la terapia venga riconosciuta come estranea, e come tale attaccata dal sistema immunitario tramite gli anticorpi del paziente. La seconda criticità è rappresentata dall’eventualità che il vettore virale utilizzato per trasferire il materiale genetico sia incapace di integrarsi stabilmente nel genoma dell’ospite, quindi nel tempo venga perso in virtù della normale attività proliferativa delle cellule; inoltre, l’integrazione parziale del vettore fa sì che il gene veicolato occasionalmente possa essere inserito ‘a ridosso’ di altri geni sani, i quali a loro volta potrebbero essere danneggiati. Un terzo problema è dovuto alla possibilità che il virus riesca a veicolare il gene terapeutico solo nelle cellule in attiva riproduzione e risulti inattivo su cellule quiescenti, come nel tessuto nervoso e muscolare, spesso colpiti da molte malattie ereditarie. Pur con diverse difficoltà la t. g. sta mettendo a punto nuove strategie per superare gli ostacoli del trasferimento del materiale genico. Più recentemente, molecole di RNA (RNA antisenso, microRNA) capaci di regolare l’espressione genica si stanno dimostrando utili per controllare gli oncogeni nei tessuti tumorali o per riprogrammare cloni di cellule immunitarie specifiche per il gene terapeutico, in modo da abolirne il rigetto.