Terapia cellulare: uno studio clinico per la Duchenne. Il trial si basa sulla combinazione di terapia cellulare ed exon skipping, ecco i dati preliminari
A fine febbraio avrebbe dovuto tenersi a Roma la 18esima Conferenza Internazionale di Parent Project aps sulla distrofia muscolare di Duchenne e Becker (DMD e BMD), rimandata a causa della complessa situazione legata alla COVID-19. Durante l’evento organizzato dall’associazione di pazienti e genitori di figli con DMD e BMD, gli esperti del settore avrebbero dovuto illustrare lo stato dell’arte della ricerca per questa patologia genetica rara. Per sopperire al mancato appuntamento annuale, ormai attesissimo nella comunità Duchenne, è stato creato un nuovo portale con video e materiali divulgativi dedicati alle strategie terapeutiche in sperimentazione per questa malattia. Tra queste anche la terapia cellulare e l’avvio di uno studio clinico guidato dal professor Giulio Cossu dell’Università di Manchester.
Le terapie avanzate per la Duchenne
Le terapie avanzate stanno trainando la ricerca nell’ambito delle malattie rare, tra cui anche la distrofia muscolare di Duchenne e Becker, malattia genetica che colpisce prevalentemente i maschi e si manifesta in età pediatrica. Sono oltre 50 le sperimentazioni cliniche in corso che cercano una soluzione terapeutica per questa patologia e, tra queste, ce ne sono sulla terapia genica, sulla terapia cellulare, sull’editing genomico e su altre tecniche all’avanguardia. Il gene responsabile della malattia e obiettivo di queste terapie è quello della distrofina, che serve a produrre una proteina fondamentale per la funzionalità dei muscoli.
La mancanza di distrofina provoca un danno degenerativo a causa del quale il muscolo viene progressivamente sostituito da tessuto fibrotico e adiposo, portando a ridotta mobilità, insufficienza respiratoria e cardiomiopatia. Nel caso della Duchenne, la proteina viene a mancare completamente, i sintomi sono più gravi e le complicanze possono portare alla morte; la Becker è invece una forma più lieve e a decorso variabile. Tra le diverse strategie terapeutiche in via di sviluppo, anche la terapia cellulare trova il suo spazio. In uno dei video fruibili sul nuovo portale, Giulio Cossu – professore di medicina rigenerativa presso l’Università di Manchester (Regno Unito) e membro del Comitato scientifico di Osservatorio Terapie Avanzate – presenta lo studio clinico di Fase I/II (ora fermo a causa della COVID-19) su pazienti con una mutazione trattabile con lo skipping dell’esone 51.
La strategia di exon skipping
La tecnica di exon skipping applicata alla DMD permette di correggere mutazioni presenti sull’esone 51 “saltando” alcuni pezzi di informazione. In condizioni normali, la sequenza genica (formata dalle singole “lettere” che compongono il DNA) viene letta in modo corretto e produce tutte le proteine utili; nel caso di difetti genetici, specialmente se si tratta di delezioni, la lettura viene sfalsata a causa della mutazione, portando a difetti nella produzione delle proteine. Più nello specifico, le lettere del DNA vengono lette a triplette e, per ripristinare la funzione – anche solo parziale – della proteina coinvolta, bisogna ristabilire lo schema di lettura corretto. Utilizzando gli oligonucleotidi antisenso (ASO), piccole molecole di RNA in grado di legarsi a specifiche sequenze, si può indurre il “salto” del segmento difettoso, ripristinando così uno schema di lettura corretto e permettendo la formazione della proteina d’interesse. Ovviamente la proteina prodotta, in questo caso la distrofina, sarà più corta e solo parzialmente funzionante, ma diversi studi hanno dimostrato che può essere comunque un gran beneficio per i pazienti portatori di una serie di delezioni (il 13% del totale dei pazienti Duchenne).
Una combo terapia cellulare-exon skipping
Giulio Cossu è impegnato da circa venti anni sul fronte della distrofia muscolare di Duchenne nel tentativo di sviluppare un protocollo di terapia cellulare di trapianto di cellule che sia efficace per questa patologia. Un obiettivo che si è rivelato più complesso del previsto. I protocolli di terapia genica e cellulare che hanno funzionato finora per le malattie genetiche sono quelli che riguardano patologie del sangue e dell’epidermide, perché in questi tessuti è possibile rimuovere le cellule malate, con la mieloablazione (che permette di eliminare le cellule “originali” con il difetto genetico dal midollo osseo del paziente) o chirurgicamente per l’epidermide, e fare così spazio per le cellule del donatore. Nei muscoli, nel cuore, nel cervello questo non è possibile. Partendo da questo presupposto, il gruppo di ricerca guidato dal professor Cossu ha ideato una strategia alternativa che si basa su una combinazione di exon skipping e terapia cellulare.
Il protocollo prevede l’utilizzo di mesoangioblasti: un tipo di cellule staminali muscolari che si trovano nella parete dei vasi sanguigni, identificate dal team di Cossu nel 1998, e che sono in grado di differenziarsi in cellule muscolari. Queste cellule, prelevate dal paziente stesso, vengono modificate utilizzando un vettore lentivirale per produrre la piccola molecola di RNA (che svolge la stessa funzione degli oligonucleotidi) in grado di indurre l’exon skipping e sono poi reinfuse nel paziente. “Invece di usare i classici oligonucleotidi per effettuare l’exon skipping, noi lo facciamo utilizzando le cellule stesse del paziente. Una volta entrata dentro la fibra muscolare che sta rigenerando, la cellula geneticamente corretta agisce come un cavallo di Troia, perché il piccolo RNA che produce entra nei nuclei vicini e corregge anche loro”, spiega Giulio Cossu nel video.
La sperimentazione clinica
Lo studio clinico di Fase I/II si svolge a Manchester su 5 pazienti Duchenne con mutazione trattabile con lo skipping dell’esone 51. Stando ai dati preliminari, ottenuti in laboratorio, le cellule corrette hanno mostrato livelli di produzione di distrofina comparabili ai livelli di un muscolo normale. “Stavamo partendo con la parte sperimentale che prevede l’iniezione delle cellule corrette in un muscolo del piede dei pazienti, quando i laboratori e tutta l’università sono stati chiusi per l’emergenza sanitaria COVID-19”, prosegue Cossu. “Ora aspettiamo per potere ripartire. Abbiamo un primo risultato molto incoraggiante, […] ma dobbiamo ottimizzare il protocollo di trapianto, con la speranza di arrivare all’efficacia”.