Geni artificiali contro le distrofie
L’azione terapeutica dei geni artificiali mimetici Zf-Atf è stata evidenziata dai ricercatori degli Istituti di biologia e patologia molecolari e di biochimica e biologia cellulare del Cnr, che hanno sviluppato una nuova tecnologia per la realizzazione di un gene regolatore per contrastare le mutazioni causa di malattie rare. Ce la illustra Claudio Passananti, coordinatore dello studio
Nell’ambito della biomedicina, occupano un ruolo sempre più importante le cosiddette terapie avanzate (Advanced Therapy Medicinal Product), cure o farmaci innovativi che offrono nuove opportunità per diagnosi, prevenzione e trattamento di gravi patologie come i tumori, le malattie croniche e quelle genetiche. Tra queste tecnologie, una sviluppata dai ricercatori degli Istituti di biologia e patologia molecolari (Ibpm) e di biochimica e biologia cellulare (Ibbc) del Consiglio nazionale delle ricerche, coordinati da Claudio Passananti del Cnr-Ibpm, per la realizzazione di piccoli geni artificiali mimetici (Zf-Atf) che attivano geni bersaglio “benefici”, in grado di compensare le mutazioni causa di malattie genetiche come le distrofie muscolari.
“I nostri geni artificiali sono estremamente simili a geni umani regolatori e sono resi mimetici per non allertare il sistema immunitario. La tecnologia che abbiamo sviluppato, chiamata Zinc-Finger Artificial Transcription Factors, permette di progettare, costruire e selezionare Zf-Atf codificanti per proteine in grado di riconoscere e legare potenzialmente qualsiasi sequenza di Dna”, spiega Passananti. “Abbiamo utilizzato la nostra tecnologia per tentare di affrontare due malattie rare, per le quali ancora non esiste una cura efficace: la Distrofia muscolare di Duchenne (DmD), e la Distrofia muscolare da deficit di Merosina (Mdc1A). Nella distrofia di Duchenne il gene Distrofina è mutato e non funziona: abbiamo dunque costruito piccoli geni artificiali mimetici in grado di aumentare le dosi di Utrofina, gene altamente simile alla Distrofina, per compensare la Distrofina non funzionante. Analogamente, nella distrofia chiamata merosinopatia abbiamo realizzato geni mimetici per attivare il gene Laminina alpha-1 che può compensare il gene mutato Laminina alpha-2”.
La strategia terapeutica proposta dal gruppo di ricerca è basata, cioè, su fattori trascrizionali artificiali indirizzati al promotore dei geni bersaglio. “I principali vantaggi degli Zf-Atf rispetto ad altre tecnologie sono: la loro applicabilità a tutti i pazienti, indipendentemente dal tipo di mutazione che causa la patologia; l’essere attivi a basse concentrazioni; il loro mimare il meccanismo naturale di regolazione della trascrizione della cellula e la loro intrinseca ridotta immunogenicità”. Inoltre, questi geni mimetici sono sufficientemente piccoli per essere veicolati attraverso virus non patogeni e ritenuti sicuri. “Usiamo come vettori dei Virus adeno associati ricombinanti (rAAV). Ne abbiamo ingegnerizzato versioni ottimali capaci di veicolare i nostri geni mimetici unicamente nel muscolo. I vettori rAAV e i geni mimetici da noi prodotti hanno prodotto conoscenza, pubblicazioni e sono oggetto di brevetti internazionali concessi a titolarità Cnr che hanno suscitato l’interesse di diverse aziende farmaceutiche a livello globale. Ma questi risultati scientifici restano lontani da una possibile applicazione umana, che richiede lo sviluppo di complessi e raffinati protocolli di terapia genica”, conclude l’esperto.
Per saperne di più:
https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=US201370384&_fid=EP201046340 https://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=US178411472&_fid=EP174140086
Fonte: Claudio Passananti, Istituto di biologia e patologia molecolari, claudio.passananti@cnr.it