La terapia genica cura i topi SMA

La ricerca contro la SMA – www.ricercasma.it
La terapia genica cura i topi SMA
Sabato 10 Aprile 2010 10:08
La terapia genica è in grado di correggere la funzione motoria,
ripristinare i collegamenti nervosi e migliorare la sopravvivenza nel
modello murino per l'atrofia muscolare spinale: lo dimostra una
nuova
ricerca
pubblicata
online
sulla
rivista
Nature
Biotechnology il 28 febbraio 2010.
I ricercatori hanno utilizzato un virus modificato per trasportare
una porzione di DNA che codifica la proteina SMN nel sistema
nervoso di topi neonati SMA di età compresa tra 1 e 10 giorni. I
topi che hanno ricevuto il trattamento hanno dimostrato una
funzione motoria quasi normale, così come un drammatico
aumento di longevità, che ha raggiunto anche i 250 giorni rispetto ai 15 giorni di vita
media per i topi non trattati. Più precocemente è stata somministrata la terapia, migliore è
stato il risultato terapeutico. Nessun effetto è stato osservato dal trattamento con terapia
genica somministrato a topi SMA a 10 giorni di età.
"Stiamo aggiungendo ciò che manca. E abbiamo dimostrato che tale aggiunta risolve il
difetto genetico", ha detto Arthur Burghes, professore di biochimica molecolare e cellulare
alla Ohio State University e uno degli autori dello studio. "Questa tecnica è efficace nel
topo più di qualunque cocktail di farmaci in fase di studio per il trattamento della SMA
negli esseri umani".
Gli scienziati hanno usato uno speciale tipo di virus (AAV9) per trasferire la proteina SMN
alle cellule nervose del topo. Questo virus ha ancora la capacità di infettare le cellule ma è
stato alterato in modo da non potersi replicare e causare malattie negli esseri umani, ha
detto Brian Kaspar, ricercatore dell’Istituto di ricerca presso il Nationwide Children's
Hospital e professore di pediatria alla Ohio State University, co-autore dello studio.
Il laboratorio del dott. Kaspar aveva precedentemente stabilito che questo particolare
vettore virale può attraversare la barriera emato-encefalica, una caratteristica necessaria
per garantire che questa proteina raggiunga le cellule nervose del midollo spinale. Questo
effetto è stato dimostrato utilizzando una proteina verde fluorescente che ha funzionato
come un indicatore di percorso del virus nel corpo dei roditori.
Dieci giorni dopo l'iniezione, il 42% dei motoneuroni spinali di questi topi ha mostrato di
contenere la proteina fluorescente. Allo stesso modo, i topi con atrofia muscolare spinale
che avevano ricevuto la proteina SMN attraverso il vettore virale all’età di 1 giorno hanno
registrato un aumento della proteina nel cervello, nel midollo spinale e nei muscoli, anche
se i livelli di SMN sono rimasti comunque inferiori a quelli normali. Tali livelli più elevati
della proteina sembrano essere sufficienti per invertire gli effetti della malattia, ha
commentato il dott. Burghes. Questo è importante perché, sulla base dei dati, la malattia
sembra colpire le persone con livelli di SMN sotto il 20% del normale. Le persone con solo
il 50% del normale livello proteico nei loro motoneuroni non hanno la malattia. Inoltre, un
unico trattamento con terapia genica sembra invertire la tendenza della malattia, a
differenza dei trattamenti farmacologici sotto studio, che potrebbero elevare i livelli di
proteina SMN, ma con l’assunzione cronica dei farmaci.
-2In questo studio i ricercatori hanno sottoposto i topi SMA trattati con
terapia genica a test sulle loro capacità funzionali e sulla presenza di
segnali elettrici tra cellule nervose e muscoli. Entro 13 giorni
dall'iniezione, il 90% dei topi trattati possedeva il coordinamento
muscolare necessario per alzarsi velocemente sulle zampe come gli
animali normali. In questo periodo i topi non trattati già erano incapaci di
drizzarsi sulle zampe. I topi trattati il primo giorno di vita erano quasi identici ai topi
normali nella loro capacità di correre su una ruota. Per quanto riguarda gli impulsi nervosi,
90 giorni dopo la terapia genica non vi era differenza di impulsi nervosi tra i topi SMA
trattati e i topi normali. Inoltre i topi trattati sono aumentati di peso e sono vissuti molto
più a lungo rispetto ai topi non trattati; alcuni topi erano ancora vivi quando la ricerca si è
conclusa, 250 giorni dopo aver ricevuto il trattamento. Tali miglioramenti sono stati
ottenuti solo nei topi che hanno ricevuto il trattamento nei loro primi due giorni di vita.
Maggiore il ritardo nella somministrazione della terapia, minore l'impatto della correzione.
I risultati indicano che esiste una "finestra di opportunità" nel primo periodo di vita in cui
l'iniezione endovenosa di AAV9 contenente il gene SMN può avere un beneficio terapeutico
ottimale. "Noi non conosciamo ancora tale momento ottimale. E’ un mese dopo la nascita,
o una settimana? Questa è un interrogativo ancora aperto", ha detto il dott. Kaspar. I
risultati dello studio suggeriscono "due punti critici", ha aggiunto il dott. Burghes:- "In
primo luogo la SMA non è una patologia a sviluppo prenatale, quindi la correzione genica
in questi topi può avere luogo dopo la nascita. In secondo luogo, la connessione tra nervo
e muscolo viene corretta e funziona in modo normale".
I ricercatori sperano di procedere ai test clinici sull'uomo non appena saranno effettuati i
test tossicologici richiesti e saranno ottenute le necessarie autorizzazioni. Essi sperano di
trattare i primi pazienti entro due anni.
Per accelerare il percorso verso la sperimentazione clinica sugli esseri umani, i ricercatori
hanno testato la capacità del vettore virale AAV9 di raggiungere il midollo spinale in un
primate non umano sano. Hanno inserito il gene per la proteina fluorescente verde (GFP)
nel vettore AAV9 e l’hanno somministrato ad un macaco tramite iniezione endovenosa.
Analisi effettuate dopo 15 giorni hanno rivelato una vasta attività GFP nel midollo spinale,
indicante il successo nella diffusione sistemica.
"Abbiamo messo insieme un gruppo di lavoro per proseguire gli studi onde determinare la
sicurezza, il dosaggio e la finestra di opportunità per la programmazione dei primi studi
clinici", ha detto un membro del team di ricerca dott. Kevin Foust. "Stiamo anche
lavorando per sviluppare un virus migliorato capace di raggiungere i motoneuroni dei topi
più vecchi e di primati non-umani al fine di estendere il potenziale terapeutico a pazienti
più anziani". Studi clinici sugli esseri umani saranno necessari prima che la Food and Drug
Administration (FDA) possa considerare questa tecnica come trattamento per i pazienti
SMA. I risultati positivi dei test nella scimmia dovrebbero aiutare a spianare la strada
verso tali sperimentazioni, in quanto le somiglianze genetiche forniscono una maggiore
probabilità che il metodo di somministrazione possa funzionare anche negli esseri umani.
(fonti: Ohio State University, MDA, FSMA)