Distrofia muscolare, “dall’editing genetico un’arma contro le malattie genetiche”

La tecnica dell’editing del Dna è al primo posto della classifica di Science. Ed è proprio da questo campo di ricerca che arriva una speranza di combattere contro la distrofia muscolare. Questa tecnica ‘taglia e cuci’ consente agli scienziati di intervenire con precisione sul Dna e ha portato alla produzione in laboratorio di numerosi animali Ogm.

Tre gruppi indipendenti di ricercatori hanno fornito la prova preliminare che la tecnica Crispr può avere un ruolo nella lotta alle malattie genetiche: modificando un gene coinvolto nella funzionalità muscolare, sono state infatti ripristinate alcune funzioni muscolari nei topi con un determinato tipo di distrofia.

Se molte polemiche circondano l’editing delle cellule germinali, nonostante lo scopo sia quello di correggere le malattie genetiche, questi risultati dimostrano il potenziale di intervenire su alcune patologie anche post-parto.

La distrofia muscolare di Duchenne (Dmd) è una malattia genetica debilitante che si verifica in circa un maschio su 3.500, causando degenerazione muscolare, perdita di mobilità e morte prematura. Le mutazioni all’origine della malattia spesso comportano la cancellazione di uno o più esoni del gene distrofina, portando a una perdita completa della distrofina stessa, proteina essenziale per il funzionamento del muscolo.

Per ripristinare l’espressione della proteina chiave, il team di Christopher Nelson della Duke University di Durham, del Mit e dell’Harvard University Medical Center ha utilizzato il sistema di editing genetico Crispr-Cas9 per eliminare l’esone 23, provocando uno shift supplementare nel codice genetico che permette alle proteine di essere espresse. In questo caso, il gruppo ha usato il virus adenovirus-associato 8 (AAV8) per indirizzare il sistema di editing genetico nelle cellule muscolari dei topi. L’operazione ha comportato la cancellazione dell’esone 23 in circa il 2% di tutte le cellule muscolari nelle aree che hanno ricevuto una iniezione del virus, e il ripristino dei livelli della proteina distrofina a circa l’8% di quello normale (studi precedenti indicano che meno del 4% è sufficiente per raggiungere un’adeguata funzione muscolare nella distrofia di Duchenne).

Ulteriori test su animali di sei settimane hanno permesso di rilevare miglioramenti nei muscoli che sono responsabili della salute cardiaca e polmonare, gravemente indeboliti nei pazienti e associati a morte prematura. In un secondo studio, Chengzu Long e i suoi colleghi dell’University of Texas Southwestern Medical Center di Dallas hanno utilizzato il virus 9 adeno-associato (AAV9), per eseguire un analogo taglia e cuci genetico nello stesso modello murino di Dmd. I ricercatori questa volta hanno prima lavorato su ovuli e spermatozoi di topo, scoprendo che questo approccio è “altamente efficiente”: l’80% dei topolini nati dopo la modifica germinale ha mostrato una cancellazione dell’esone 23, che a sua volta ha aumentato l’espressione della proteina distrofina in questi animali.

Il team ha applicato questa strategia alle cellule somatiche. In pratica il virus vettore è stato somministrato a dei topini pochi giorni dopo la nascita tramite iniezioni nell’addome, nei muscoli, o nella parte posteriore degli occhi. Ogni metodo ha mostrato peculiari vantaggi e ha portato a una funzione muscolare migliorata, ma i livelli di proteina distrofina erano più alti quando il trattamento è stato iniettato direttamente nei muscoli.

Infine in un terzo studio, condotto da Mohammadsharif Tabebordbar dell’Harvard University e dai suoi colleghi del Mit e di altre strutture di Boston, sono stati usati ancora una volta la tecnica Crispr e il virus AAV9 per correggere l’esone 23, trovando un simile effetto benefico per il funzionamento dei muscoli dei roditori. Utilizzando degli speciali marcatori fluorescenti, il team ha analizzato gli effetti del sistema di editing genetico in alcune cellule satellite, che si trovavano lontano dai siti dell’iniezione. Così gli esperti hanno scoperto che era stata ripristinata l’espressione della distrofina. In conclusione, gli scienziati suggeriscono che l’editing genetico veicolato da un virus vettore può portare alla riparazione dell’errore genetico in vivo e contrastare così la malattia.