Il “prime editing”, uno strumento di editing genomico di nuova generazione, è stato utilizzato con successo nel trattamento dell’emiplegia alternante sugli animali. A dimostrarlo sono i risultati dello studio pubblicato il 21 luglio scorso sulla rivista scientifica “Cell”: In vivo prime editing rescues alternating hemiplegia of childhood in mice, che segna per la prima volta nella storia l’impiego dell’editing genetico per trattare una malattia neurologica in vivo.
Il team di ricerca che ha condotto lo studio
La ricerca, condotta dal Rare Disease Translational Center (RDTC) presso il Jackson Laboratory (JAX) insieme al Broad Institute con la collaborazione delle associazioni di pazienti RARE Hope (precedentemente Hope for Annabelle), Cure AHC e AHCKids rappresenta un modello per affrontare altre malattie genetiche rare, in particolare quelle che colpiscono il sistema nervoso centrale, e getta le basi per trasferire questo approccio alla pratica clinica.
Cosa è il “Prime editing”
Il “prime editing” è una tecnica di editing genetico che interviene in maniera precisa per trovare e correggere gli errori genetici nel DNA anche a livello di una singola “lettera”. Una sorta di “correttore di bozze” del DNA, grazie al quale si può tentare di correggere geni difettosi agendo su più punti del genoma contemporaneamente. Questo metodo è stato inventato dal gruppo di ricerca diretto dal prof. David Liu, membro del Broad Core Institute, ricercatore dell’Howard Hughes Medical Institute (HHMI) e professore presso l’Università di Harvard. “Questo studio rappresenta un’importante pietra miliare per il prime editing e uno degli esempi più entusiasmanti di editing genetico terapeutico realizzati dal nostro team – ha affermato il professor David Liu – Apre le porte alla possibilità di riparare in un prossimo futuro le cause genetiche alla base di molti disturbi neurologici a lungo considerati incurabili”.
I trattamenti per correggere le mutazioni genetiche che causano l’emiplegia alternante
Il team di ricercatori impegnato nello studio, pubblicato sulla rivista “Cell”, ha utilizzato trattamenti di “prime editing” per correggere simultaneamente cinque diverse mutazioni genetiche che causano l’emiplegia alternante. Le terapie sono state testate inizialmente su cellule coltivate di pazienti con emiplegia alternante e hanno dimostrato di poter riparare correttamente le mutazioni che provocano la patologia nel 90% delle cellule trattate, con modifiche minime ad altri tratti di DNA.
Successivamente sono stati condotti test su due modelli murini portatori di mutazioni di ATP1A3. Senza trattamento, i topi hanno sviluppato convulsioni, problemi di movimento e sono morti prematuramente. Quando gli studiosi hanno iniettato il “sistema di editing” nel cervello degli animali, i loro sintomi sono scomparsi o si sono sostanzialmente ridotti. I topi trattati sono sopravvissuti più del doppio rispetto agli animali non trattati. Inoltre, la funzionalità della loro proteina ATP1A3 è stata ripristinata nel cervello e i loro deficit motori e cognitivi sono migliorati.
Poiché il trattamento di “prime editing” ha richiesto un’iniezione diretta nel cervello dell’animale subito dopo la nascita, il team sta ora esplorando metodi di somministrazione meno invasivi e sta verificando se il trattamento in età avanzata possa essere ancora efficace.
Il team ha anche testato la terapia genica tradizionale, che prevedeva la somministrazione di una copia sana del gene ATP1A3 nelle cellule malate. In questo esperimento, i sintomi non sono migliorati negli animali, evidenziando il vantaggio unico dell’utilizzo dell’editing genetico per correggere direttamente una mutazione.
Coinvolgimento dei pazienti
“Questo studio è una vittoria non solo per la nostra comunità, ma per tutte le malattie neurologiche rare,” ha affermato Nina Frost, presidente della no-profit RARE Hope, coautrice dello studio e madre di una bambina con emiplegia alternante. “È stato un privilegio collaborare a un progetto così importante dal punto di vista scientifico con un team che ha coinvolto la comunità dei pazienti, integrando le loro priorità nella progettazione sperimentale.”