Malattie genomiche: una speranza di cura dal trapianto di cromosoma su cellule staminali umane

Lo studio

Malattie genomiche: una speranza di cura dal trapianto di cromosoma su cellule staminali umane

Le malattie genomiche come la distrofia di Duchenne, dovute ad alterazioni di grandi parti del Dna, non ottengono vantaggi dalla tecnica Crispr/Cas 9. L’unica soluzione è un trapianto di cromosoma, una tecnica complessa che un gruppo di ricercatori italiani ha messo a punto per la prima volta

di redazione

Organi, tessuti, cellule. E oltre. Le possibilità per i trapianti si ampliano: i ricercatori dell’Istituto di ricerca genetica e biomedica del CNR e dell’IRCCS Humanitas hanno effettuato per la prima volta un trapianto di cromosoma su cellule staminali umane. 

L’innovativa procedura è stata messa a punto per correggere il difetto di una rara malattia genetica, la sindrome di Lesch-Nyhan, caratterizzata da problemi neurologici e comportamentali. Come avviene per ogni trapianto, anche in quest caso una componente difettosa è stata sostituita con una sana. La particolarità è che tutto ciò è avvenuto su un terreno del tutto nuovo: i ricercatori hanno ottenuto per la prima volta cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) in cui un cromosoma X affetto da una malattia genetica è stato sostituito con un altro sano. 

Un trapianto del genere non era mai stato effettuato prima e potrebbe aprire la strada allo sviluppo di terapie per malattie attualmente incurabili. 

Sì perché le tecniche di editing genetico come CRISPR/Cas9 possono funzionare solo per alcuni tipi di malattie genetiche che possono beneficiare del taglio e della sostituzione di porzioni specifiche del genoma malato. Ma la classe delle malattie cosiddette genomiche (dovute cioè ad alterazioni di grandi porzioni del Dna), come la maggior parte dei casi di distrofia di Duchenne, possono essere corrette, almeno per ora, solo sostituendo l’intero cromosoma. E il trapianto di cromosoma è una procedura assi complessa: prima viene introdotto dall’esterno un altro cromosoma X e successivamente vengono selezionate le cellule in cui il nuovo cromosoma è stato sostituito a quello originario. La cellula così ottenuta ha un genoma normale, mantiene tutte le sue proprietà iniziali e può essere utilizzata a scopi terapeutici.

«In questo studio, dimostriamo per la prima volta che le cellule staminali pluripotenti umane rappresentano un substrato adatto per il trapianto di cromosoma, aprendo la strada alla medicina personalizzata anche per i disturbi genomici», scrivono gli autori dello studio. Il gruppo di ricercatori è stato guidato da Marianna Paulis e Paolo Vezzoni (Cnr-Irgb), con la collaborazione di Stefano Duga, professore di Biologia Molecolare di Humanitas. Lo studio è stato pubblicato su Molecular Therapy: Methods & Clinical Development.

«Si tratta di un nuovo possibile metodo per curare alcune malattie genomiche attualmente incurabili, perché la lesione è troppo grossa per essere riparata mediante le tecniche attuali, incluso il gene editing basato sulla tecnologia CRISPR», spiega Marianna Paulis. 

I risultati della ricerca sono estremamente promettenti ma prima di poter offrire benefici ai pazienti passerà molto tempo. 

«Bisogna tuttavia dire chiaramente che ci vorranno parecchi anni perché questo approccio possa essere applicato al letto del malato», precisa Vezzoni. 

La procedura si è rivelata sicura, invogliando così i ricercatori a proseguire su questa strada. «Il lavoro rappresenta un importante avanzamento scientifico dimostrando che le cellule, dopo il trapianto del cromosoma X, non presentano altre modificazioni inattese nelle sequenze codificanti del genoma, un aspetto molto importante per valutare la sicurezza della procedura in vista di possibili applicazioni terapeutiche» conclude Duga.