Tra terapia genica e nuovi farmaci

di Antonella Pini*, Alessandro Ghezzo* e Daniele Frattini*

 

La prima parte di un’ampia trattazione - che proseguiremo anche nei prossimi numeri di DM - per esplorare la situazione di varie ricerche in corso, in ambito di terapia genica e farmacologica delle malattie neuromuscolari

 

I progressi nel campo della biologia e della genetica molecolare hanno modificato profondamente, negli ultimi quindici anni, le nostre conoscenze sulle distrofie muscolari. La terapia genica e quella cellulare, pur essendo ancora strategie sperimentali, rappresentano senz’altro campi di grande interesse da parte della ricerca, per il trattamento di queste patologie.

A fianco poi di tali metodiche, che mirano a colpire il “cuore” del problema, c’è grande interesse anche verso lo studio di molecole chimiche (traducibili poi in farmaci), in grado di interferire con il processo degenerativo muscolare o addirittura capaci di modulare l’espressione genica.

Il “salto” degli esoni

Uno dei campi di applicazione della ricerca per la terapia genica riguarda la possibilità di modificare il difetto genetico, riproducendo ciò che in natura già avviene e cioè l’eliminazione di parti del gene che non servono.

Recentemente molti gruppi di ricerca, tra cui spicca quello guidato da Irene Bozzoni dell’Università La Sapienza di Roma [vedi DM 158, Come riparare la distrofina, N.d.R.], hanno dimostrato che alcune sostanze (antisense small nuclear RNA - “oligonucleotidi antisenso”) sono in grado di far “saltare” (exon-skipping) uno o più esoni [le sequenze di DNA codificanti la proteina distrofina, N.d.R.], rendendo “meglio leggibile” il codice del gene della distrofina e consentendo pertanto la produzione di una certa quantità di proteina. Gli esperimenti sono stati condotti con successo, finora, sui modelli animali, dimostrando una diffusione a tutta la muscolatura, compreso il miocardio.

In un recente lavoro, poi, un gruppo di autori giapponesi, coordinati da Yasuhiro Takeshima, hanno trattato un bambino Duchenne di dieci anni con oligonucleotidi antisenso via intravenosa, ottenendo lo skipping atteso e un aumento della distrofina.

In Inghilterra, infine, è appena iniziato un trial, che si completerà nel 2008, su un gruppo di bambini Duchenne di età tra i 14 e i 18 anni, con una simile strategia. Ne attendiamo i risultati.

Stop-codon e gene Large

In un altro settore, da segnalare come si sia concluso, molto recentemente, un trial policentrico statunitense - coordinato da Lee Sweeney - sull’efficacia e tollerabilità del PTC124, molecola usata in pazienti Duchenne deambulanti, con mutazione “non senso”. In altre parole, questo nuovo composto potrebbe consentire la rigenerazione del muscolo ed è stato progettato per ignorare il segnale (stop-codon) che genera l’interruzione prematura dei meccanismi di lettura del DNA.

Lo studio è di imminente presentazione anche nel nostro Paese e ne riferiremo senz’altro nei prossimi numeri di DM.

Altro esempio chiarificatore dei progressi ottenuti in ambito di terapie geniche è dato dagli studi di Rita Barresi e collaboratori (2004) sul gene Large nell’ambito delle distrofie congenite (DMC). Alcune forme di queste ultime (la sindrome di Walker Warburg, la malattia muscolo-occhio-cervello, la distrofia tipo Fukuyama e probabilmente la distrofia congenita tipo 1D) sono causate da mutazioni di geni che codificano per glicosiltransferasi, proteine che trasferiscono zuccheri ad un’altra proteina della membrana muscolare, l’alfa-distroglicano, permettendone così il corretto funzionamento e arrestando la degenerazione della membrana stessa e della fibra muscolare.

Inaspettatamente i ricercatori hanno qui dimostrato che modulando o potenziando l’espressione del gene Large attraverso tecniche di manipolazione genetica, si assisteva al recupero della funzione dell’alfa-distroglicano, non solo nel topo Large-myd, ma anche nelle colture cellulari derivanti da soggetti con Fukuyama, malattia muscolo-occhio-cervello e sindrome di Walker-Warburg.

Riparliamo di steroidi

Come già detto, molte nuove linee di ricerca stanno esplorando varie possibilità di terapia farmacologia. Prima delle novità, è certamente opportuno tornare qui a parlare della terapia steroidea che si conferma indicata nella distrofia di Duchenne, specie precocemente, fin dai 3-5 anni di età.

Gli steroidi più usati sono il prednisone e il deflazacort, rispetto ai quali, nella nostra esperienza di almeno quindici bambini trattati già da diversi anni, non abbiamo riscontrato alcun effetto collaterale di rilievo. La risposta non è per altro uguale per tutti, un aspetto, questo, che andrà chiarito e per il quale è in programma uno studio internazionale, per il 2007, cui parteciperà anche l’Italia, con l’obiettivo di individuare le dosi e le modalità di somministrazione più idonee.

La categoria degli steroidi è da taluni ritenuta indicata anche in stadi più avanzati della malattia, con effetto positivo sulla funzione miocardica.

Il Fattore kappa B

L’NFkB (Fattore Nucleare kappa B) regola l’espressione di circa centocinquanta geni, specialmente quelli riguardanti i processi infiammatori e la risposta acuta allo stress. Esso è coinvolto nel controllo di un grande numero di processi cellulari, quali le risposte immunitarie e infiammatorie, i processi di sviluppo, la crescita cellulare e l’apoptosi [sorta di “suicidio delle cellule”, N.d.R.].

Nel muscolo scheletrico è stato dimostrato che l’NFkB gioca un proprio ruolo nell’esprimere geni che rispondono allo stress ossidativo e al danno ischemico/riperfusione, oltre che nell’apoptosi mionucleare e nel catabolismo del muscolo. Dal canto loro, M.C. Monici e collaboratori (2003) hanno evidenziato un’immunoreattività per l’NFkB nel citoplasma di tutte le fibre rigeneranti e nel 20-40% delle fibre necrotiche. Gli stessi autori hanno dimostrato inoltre l’attivazione dell’NFkB nelle miopatie infiammatorie e, anche se in grado inferiore, anche nella Duchenne.

Essendo poi l’attivazione dell’NFkB legata alla perossidazione lipidica [dei grassi, N.d.R.], dovuta allo stress ossidativo, Sonia Messina e collaboratori (Università di Messina, 2006), studiando nel topo mdx l’effetto di un potente antiossidante (l’IRFI-042, prodotto sintetico analogo alla Vitamina E), hanno potuto verificare che l’inibizione della perossidazione dei lipidi determina una riduzione dell’attivazione dell’NFkB, con conseguente miglioramento della funzionalità muscolare, riduzione della degenerazione delle fibre muscolari e aumento della loro rigenerazione.

 

CONTINUA IN DM 160

 

*Unità Operativa Neuropsichiatria Infantile, Sezione Malattie Neuromuscolari, Ospedale Maggiore di Bologna.