Leucodistrofia ADLD, speranze da uno studio italiano sulla tecnica RNAi. L’obiettivo della strategia terapeutica sperimentale è spegnere la copia extra del gene che è alla base della malattia
“Semplice come bere un bicchier d’acqua”, si dice per rendere l’idea di quanto possa essere facile un’azione. Ma non sempre è così. Per Domenico, ad esempio, bere un bicchier d’acqua non è affatto semplice. La sua mano trema e non riesce nemmeno a portarlo alla bocca. Così come non è stato facile, all’inizio, capire quale fosse la malattia che gli impediva di compiere movimenti anche banali, o che lo costringeva a stare a casa per colpa di una vescica un po’ troppo reattiva. Come spesso accade, per le malattie rare la diagnosi giunge sempre dopo un iter piuttosto travagliato. Anche nel caso di Domenico, prima di fare il nome della leucodistrofia autosomica dominante dell’adulto (ADLD), la prima ipotesi è stata quella della sclerosi multipla.
L’ADLD è una malattia neurodegenerativa che insorge nei pazienti adulti, come dice il nome, generalmente oltre i 30-40 anni: è caratterizzata dalla perdita della sostanza bianca del sistema nervoso centrale, che porta a disturbi del movimento e gravi alterazioni del sistema nervoso autonomo, come l’incontinenza o l’incapacità di mantenere una corretta pressione sanguigna e temperatura corporea. Elisa Giorgio, ricercatrice presso il Dipartimento di Scienze Mediche dell’Università di Torino, spiega che l’ADLD insorge quasi sempre come una disautonomia: “Nei pazienti smette di funzionare il sistema nervoso autonomo, che permette di compiere quelle azioni che sono fuori del controllo volontario, come regolare la pressione sanguigna, andare di corpo e mantenere una corretta temperatura corporea. In questa prima fase, infatti, possono verificarsi anche febbri molto alte. Dopo qualche anno, insorgono i primi sintomi cerebellari, per cui i pazienti iniziano ad avere tremori e difficoltà a deambulare. La loro vita cambia completamente”.
L’ADLD è una leucodistrofia estremamente rara (sono note solo poche decine famiglie colpite in tutto il mondo) e con decorso rapido: si trasmette da genitore affetto ai figli con una probabilità del 50 per cento. Poiché insorge in età adulta, spesso i pazienti sono già genitori al momento della diagnosi. Oggi non esiste ancora una cura per la malattia, e proprio perché la popolazione a rischio di svilupparla è nota, anche una tecnica in grado di bloccare la neurodegenerazione potrebbe fare la differenza. La nota positiva è che la causa genetica dell’ADLD è conosciuta – si sa che è dovuta alla duplicazione del gene che contiene le istruzioni per produrre la proteina lamina B1 (LMNB1) – e i ricercatori come E. Giorgio da tempo stanno lavorando a una possibile terapia. Non si sa, invece, quale sia il collegamento che porta alla neurodegenerazione. “Questo è uno dei punti più critici”, ammette E. Giorgio. “Sappiamo che l’evento scatenante è un aumento della proteina lamina B1 nelle cellule del cervello. Ma il gene duplicato, che è la causa genetica, è presente in tutte le cellule del nostro corpo, per cui è molto difficile spiegare perché il fenotipo sia neurospecifico. Probabilmente le cellule del cervello, come neuroni, astrociti e oligodendrociti, sono più sensibili a questo eccesso di dose, e quindi, a un certo punto della vita, l’accumulo della proteina fa scattare il meccanismo di neurodegenerazione”.
Di recente però, proprio grazie a un lavoro condotto da E. Giorgio, è stato fatto un piccolo passo avanti. La ricercatrice infatti, insieme ai colleghi guidati da Alfredo Brusco, sempre del Dipartimento di Scienze Mediche dell’Università di Torino, ha dimostrato che la RNA interference (RNAi) è una tecnica che può essere sfruttata per spegnere selettivamente una delle tre copie del gene LMNB1 – quella in eccesso – e riportare i livelli di lamina B1 alla normalità, evitando in questo modo l’accumulo della proteina. Nello studio sono stati usati i cosiddetti siRNA (short interfering RNA), piccole molecole di RNA in grado di interferire nell’espressione genica. “La nostra strategia terapeutica è spegnere la copia extra del gene”, aggiunge la ricercatrice. “Lo facciamo con il silenziamento allele-specifico, una strategia già usata per malattie per le quali disattivare un allele su due di un determinato gene rappresenta un buon approccio terapeutico. Per riuscirci abbiamo identificato un poliforfismo (un cambio di nucleotidi nella sequenza di DNA del gene codificante) che è molto frequente nella popolazione italiana, che non ha effetto fenotipico e che è presente anche nei pazienti con ADLD. In queste persone, abbiamo tre alleli lamina B1, due identici perché duplicati e uno diverso: noi abbiamo utilizzato un siRNA che fosse specifico per l’allele diverso, in modo tale da spegnerlo lasciando gli altri due funzionanti”.
Come sottolinea anche E. Giorgio, l’importanza della strategia allele-specifica sta proprio nella selettività, che permette loro di spegnere solo una copia su tre del gene. Perché silenziare completamente il gene bersaglio potrebbe causare più effetti dannosi di quelli legati alla malattia stessa. Si tratta di una metodica già pensata per altre malattie – come l’Huntington, per cui la tecnica di silenziamento allele-specifico è in sperimentazione in un trial di Fase III – per cui in parte già verificata, almeno per quanto riguarda la sicurezza.
Va precisato però che la strategia, per ora, è stata testata solo in vitro, su cellule di pazienti affetti da ADLD e la strada verso la sperimentazione sugli esseri umani è ancora lunga. “Abbiamo testato la tecnica sui fibroblasti [cellule della pelle, N.d.R.] isolati dai pazienti – afferma E. Giorgio – dimostrando che i siRNA sono in grado di ridurre i livelli di lamina B1 riportandoli alla normalità. Inoltre, osservando i nuclei delle cellule dei pazienti, generalmente rugosi come se fossero ‘piselli secchi’, abbiamo visto che grazie ai siRNA tornavano ad essere normali. Infine, abbiamo controllato l’espressione di tutti i geni che sappiamo essere alterati in questi pazienti, notando che dopo il trattamento ritornavano alla normalità. Certo, abbiamo usato cellule che non c’entrano niente con la patologia, ma sappiamo che la duplicazione della lamina B1 è presente in tutte le cellule dei pazienti. Inoltre, per essere ancora più sicuri, abbiamo provato la RNAi allele-specifica anche su neuroni direttamente generati a partire dai fibroblasti. Anche in questo caso abbiamo avuto un miglioramento e la reversione di tutti i fenotipi malattia-specifici”.
I risultati della ricerca, condotta anche grazie al finanziamento della Fondazione Umberto Veronesi, sono stati pubblicati sulla rivista Brain. Il lavoro è stato svolto in collaborazione con i gruppi di studio di Annalisa Buffo, del Dipartimento di Neuroscienze Rita-Levi Montalcini e Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi-NICO dell’Università di Torino, Elena Cattaneo dell’Università di Milano e Pietro Cortelli, dell’IRCCS Istituto delle Scienze Neurologiche di Bologna e Università di Bologna.
Secondo la prassi scientifica, ora il prossimo passo dovrebbe essere la sperimentazione in modelli animali, ma vista la complessità di riprodurre la malattia su un organismo animale, l’idea è quella di traslare direttamente, nel giro di due-cinque anni, la tecnica sugli esseri umani, tramite uno studio clinico basato sulla somministrazione compassionevole della terapia. La speranza di E. Giorgio, inoltre, è che l’innovativa tecnica sviluppata (e brevettata) dal suo gruppo, possa un domani essere applicata a tutte le malattie dovute a duplicazione di un gene.
Quello che resta ancora da capire è come veicolare la molecola di RNA interference allele-specifica fino al cervello in totale sicurezza, problema comune anche a molte altre strategie terapeutiche. Una possibilità, per ora è utilizzare, come per la terapia genica classica, un virus che veicoli nel cervello un plasmide in grado di autoprodurre il siRNA voluto. Le strade aperte, su come somministrare il vettore, al momento sono due: “Un’iniezione intratecale, che elimina il problema di passare la barriera ematoencefalica, si sta già testando per la malattia di Huntington, ma è più problematica per i pazienti – precisa E. Giorgio – oppure c’è una soluzione intravenosa, più semplice da somministrare ma di cui dovremmo valutare l’effettiva capacità di portare il vettore fino ai neuroni. Stiamo anche lavorando sul “nose-to-brain delivery”, cioè veicolare il farmaco attraverso il naso. Idea che prende spunto dalla cocaina, che viene assorbita molto bene e velocemente perché attraverso la somministrazione nasale si supera la barriera ematoencefalica e si raggiunge velocemente il cervello. Spero che prima o poi le nostre molecole possano diventare uno spray nasale che i pazienti possono utilizzare direttamente a casa”.
Se tutto dovesse andare per il meglio, quello che probabilmente si otterrebbe è un trattamento in grado di bloccare la malattia o rallentarne il decorso, potenzialmente somministrabile nelle persone a rischio di sviluppare la patologia, ben prima che si manifestino i primi sintomi. Perché una volta che il processo di degenerazione della mielina è iniziato, difficilmente si può invertire. “L’ottimale sarebbe trattare il paziente in una fase pre-sintomatica – conclude E. Giorgio – quando la mielina è poco compromessa. Per farlo, però, dobbiamo garantire che la nostra terapia sia completamente sicura. La nostra idea è trattare inizialmente solo i pazienti con una sintomatologia clinica abbastanza conclamata, in modo da valutarne la tossicità ma in una fase in cui la vita è già molto compromessa. La nostra ipotesi meno ottimistica è che il siRNA blocchi la progressione della malattia, la migliore è che la mielina provi a rigenerarsi e ci sia un miglioramento”.