Il genoma umano e la cura del tumore e di gravi malattie genetiche

RECENTI RISULTATI DELLA BIOMEDICINA:È GIA FUTURO? Del dottor Giorgio Rossi La scorsa settimana sono apparse due notizie riguardanti i risultati di rilevanti ricerche scientifiche effettuate in Italia da ricercatori italiani entrambe, anche se in ambiti differenti, rivolte al genoma umano. La prima è stata effettuata presso il CIBIO ( Centro di Biologia Integrata) dell’Università di Trento, pubblicata su “ Nature Biotechnology”, si riferisce alla messa a punto della molecola denominata “evoCas9” che mediante il “taglia e incolla” del genoma si comporta come arma di altissima precisione per curare il DNA malato. La seconda riguarda la cosiddetta tecnologia CAR-T che mediante la manipolazione genetica dei linfociti T diventa un’ efficace terapia per la leucemia linfoblastica acuta messa a punto dai ricercatori dell’Ospedale Pediatrico Bambin Gesù di Roma e utilizzata con successo in un bambino lì ricoverato. Prima di addentarci un po’ più nel dettagli di entrambe le ricerche, vediamo rapidamente cos’è il genoma umano . Il genoma umano è costituito dal DNA posizionato nel nucleo di ogni cellula sia animale,sia vegetale, che di esseri viventi monocellulari come i batteri. IL DNA nucleare umano si raggruppa in 24 tipologie di cromosomi: 22 autosomi ( deputati a determinare i vari caratteri di ogni singolo individuo: colore degli occhi, capelli, ecc), più due cromosomi che determinano il sesso , cromosoma X e cromosoma Y. Nei cromosomi sono posizionati i geni in numero stimato tra i 20000 e i 25000 che codificano le proteine delle nostre cellule. Grazie al Progetto Genoma Umano, iniziato nel 1999 con la collaborazione dei più illustri scienziati a livello mondiale, oggi siamo in grado di comprendere la funzione di circa 12000 geni e diagnosticarne una loro alterazione, passo indispensabile per lo sviluppo di successivi trattamenti medici. Tornando ora alle ricerche italiane sopra indicate , cerchiamo brevemente di illustrarle. La molecola ecoCas9 elaborata dai ricercatori del CIBIO di Trento rappresenta una versione molto più evoluta del sistema Crispr/Cas9 messa a punto negli USA dalla Berkeley University of California e dal MIT di Boston. Il Crisper/cas9 è una proteina in grado di effettuare il cosiddetto “editing del genoma”, cioè una sorta di correttore di bozze genetico, in grado di correggere, con altissima precisione , le alterazioni delle malattie genetiche o di malattie come i tumori ove l’alterazione del gene è acquisita. Il complesso Crispr/cas9 è stato paragonato ad un coltellino svizzero multifunzione, dotato di bussola per individuare il punto giusto, morsa per afferrare il DNA, cesoie per recidere. Una volta tagliato, il DNA viene aggiustato dai naturali meccanismi di riparazione della cellula. Poiché il sistema funziona in tutti gli organismi – dai batteri, alle piante, all’uomo- le possibili applicazioni appaiono quasi illimitate. Tra le aree di ricerca più promettenti in biomedicina ci sono lo sviluppo di nuovi farmaci, le terapie genetiche e cellulari, gli xenotrapianti, il controllo delle malattie trasmesse dagli insetti. La ecoCas9 rappresenta una macchina molecolare ancor più precisa rispetto al modello americano con una probabilità di errore molto più bassa; un vero e proprio bisturi molecolare, piuttosto che un coltellino svizzero. A detta degli stessi ricercatori del CIBO, al momento la ecoCas9 rappresenta la migliore macchina molecolare al mondo. La ricerca dell’Ospedale Bambin Gesù di Roma, effettuata in collaborazione con il Ministero della Salute, la Regione Lazio e l’AIRC riguarda la promettente e innovativa terapia genica denominata CAR-T ( acronimo di Chimeric Antigen Receptor T cell), un trattamento fondato sulla manipolazione genetica che prevede le seguenti fasi:  per prima cosa vengono prelevati i linfociti T ( un particolare tipo di globulo bianco) del paziente e modificati geneticamente fornendoli di un recettore chimerico sintetizzato in laboratorio, chiamato Car ( Chimeric Antigen Receptor) e di un gene “suicida” chiamato Caspasi 9 inducibile (Ic9), che viene attivato solamente in caso di effetti collaterali ;  una volta moltiplicati in laboratorio, i linfociti T modificati vengono poi re-infusi nel paziente per via endovenosa ( come una comune emotrasfusione);  il recettore chimerico è capace di potenziare i linfociti e renderli in grado di riconoscere e distruggere le cellule tumorali della leucemia presenti nel sangue e nel midollo. Il processo di manipolazione genetica e la produzione del costrutto originale realizzato per l’infusione venosa sono stati realizzati interamente all’interno dell’Officina Farmaceutica (Cell Factory) del Bambin Gesù dietro specifica autorizzazione dell’Agenzia Italiana del Farmaco (AIFA). Il processo di produzione dura due settimane. E’ una metodica in sperimentazione in altre parti al mondo, ma i ricercatori italiani hanno introdotto per la prima volta in assoluto il gene suicida Ic9. Tale sistema rappresenta una misura ulteriore di sicurezza in quanto in grado di bloccare eventuali effetti avversi del trattamento CAR-T . Il bambino di 4 anni che ha ricevuto l’infusione dei linfociti modificati era già alla seconda recidiva di malattia e qualsiasi altro trattamento convenzionale con chemioterapia avrebbe avuto solo un’efficacia transitoria o addirittura un valore palliativo. Ora sta bene, è in remissione completa, non ha più cellule leucemiche né in circolo, né nel midollo. Queste nuove frontiere della medicina, se pur affascinanti per le grandi possibilità che possono offrire, a detta degli stessi scienziati, richiedono ancora molta cautela, sia da un punto di vista strettamente medico, sia pure da quello etico.

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