L'editing genico CRISPR è molto promettente per il trattamento di una rara forma di cecità

La degenerazione retinica può essere ereditaria o acquisita. Nel primo caso, si tratta di una malattia incurabile e progressiva. Un recente studio pubblicato sul New England Journal of Medicine ha esplorato il potenziale utilizzo dell'editing genetico per correggere una degenerazione retinica congenita chiamata CEP290, che causa la perdita precoce della vista.

Le degenerazioni retiniche ereditarie sono causate da mutazioni patogene in uno qualsiasi degli oltre 280 geni. Queste mutazioni causano il malfunzionamento e la morte dei fotorecettori (bastoncini e coni sensibili alla luce) nella retina, con conseguente perdita della vista negli individui affetti. Queste patologie sono una delle principali cause di cecità in tutto il mondo.

Nella degenerazione retinica associata a CEP290, o amaurosi di Leber, la proteina centrosoma 290 mutata (CEP290) causa cecità parziale o completa entro i primi dieci anni di vita. È quindi la principale causa di cecità genetica nei bambini causata da danni alla retina.

Una variante genetica, chiamata p.Cys998X, è responsabile di oltre tre quarti dei casi di questa condizione solo negli Stati Uniti. Il normale funzionamento di CEP290 è bloccato dall'inserimento di un singolo segmento codificante durante la trascrizione. La carenza di questa molecola compromette la normale azione ciliare sui fotorecettori.

Attualmente non esiste una cura. Le cure di supporto includono l'uso di lenti di ingrandimento e del Braille, nonché modifiche alla casa per creare un ambiente sicuro per le persone con disabilità visiva.

A livello tissutale, bastoncelli e coni si disorganizzano nei segmenti esterni della retina a causa dell'assenza di ciglia sensoriali in questo stato. I bastoncelli nella retina medio-periferica muoiono, mentre i coni persistono nella macula, il punto centrale della retina.

Una caratteristica tipica di questi pazienti è una discrepanza tra struttura e funzione della retina. I componenti prossimali delle vie visive rimangono intatti, suggerendo che i fotorecettori in questi occhi possano essere utilizzati per ripristinare la vista. Vari approcci in fase di studio includono l'uso di oligonucleotidi per prevenire l'espressione dell'esone inserito o il rilascio di una versione miniaturizzata del gene CEP290 nella cellula.

La tecnologia più recente prevede l'uso dell'editing genetico con l'iniezione di EDIT-101. Si basa sull'uso del sistema CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) in combinazione con la proteina 9 associata a CRISPR (Cas9) per eliminare la variante patogena IVS26. Questo studio mirava a valutare la sicurezza e l'efficacia di questa terapia.

I ricercatori hanno deciso di condurre uno studio in aperto in cui ai partecipanti sono state somministrate dosi singole del farmaco in ordine crescente. Questo studio di fase 1-2 mirava a valutare la sicurezza del farmaco, valutando anche gli esiti secondari di efficacia.

Gli endpoint di sicurezza includevano eventi avversi e tossicità inaccettabile che impedivano l'uso della dose di interesse. L'efficacia è stata misurata in diversi modi, tra cui l'acuità visiva corretta, la sensibilità retinica, la valutazione della qualità della vita correlata alla vista e i test di mobilità con navigazione visiva.

Il gene EDIT-101 è stato iniettato in dodici adulti e due bambini. Gli adulti avevano un'età compresa tra 17 e 63 anni, mentre i bambini avevano rispettivamente nove e quattordici anni. Tutti presentavano almeno una copia della variante IV26.

Le dosi variavano da 6×10^11 genomi vettoriali/mL a 3×10^12 genomi vettoriali/mL. Due, cinque e cinque adulti hanno ricevuto rispettivamente dosi basse, medie e alte. I bambini hanno ricevuto la dose media.

Tutte le iniezioni sono state somministrate nell'occhio che ha fornito la prestazione peggiore: l'occhio in studio.

Cosa ha dimostrato lo studio? La maggior parte dei partecipanti presentava una grave perdita di acuità visiva inferiore a 1,6 logMAR. L'acuità visiva poteva essere valutata solo utilizzando il Berkeley Vestigial Vision Test. La sensibilità spettrale è aumentata di almeno 3 unità logaritmiche e la funzionalità dei bastoncelli non era rilevabile in tutti i partecipanti.

Tuttavia, come previsto, lo spessore dello strato dei fotorecettori era entro i limiti normali nella maggior parte dei pazienti.

La maggior parte degli effetti collaterali è stata lieve, circa un quinto moderata e solo il 40% circa correlato al trattamento. Non si sono verificati eventi avversi gravi correlati al trattamento né tossicità dose-limitanti. La struttura retinica non ha mostrato alterazioni avverse, a dimostrazione di un'accettabile sicurezza del farmaco.

Per quanto riguarda la sua efficacia, uno studio preliminare ha mostrato miglioramenti significativi nella visione dei coni rispetto ai livelli basali in sei pazienti. Di questi, cinque hanno mostrato miglioramenti in almeno un'altra area.

Un miglioramento in almeno uno dei seguenti ambiti (acuità visiva corretta, sensibilità alla luce rossa o mobilità visiva) è stato osservato in nove pazienti, ovvero quasi due su tre nell'intero gruppo. Quasi l'80% ha mostrato miglioramenti in almeno una misura della performance e sei hanno mostrato miglioramenti in due o più misure.

Quattro pazienti hanno mostrato un aumento di 0,3 logMAR nella migliore acuità visiva corretta, soddisfacendo così i criteri per un miglioramento clinicamente significativo. Di questi, tre hanno riportato un miglioramento già tre mesi dopo l'iniezione. La variazione media di questo parametro per l'intero gruppo è stata di -0,21 logMAR.

Per quasi la metà del gruppo (6/14), la sensibilità dei coni alla luce a diverse frequenze, rosso, bianco e blu, ha mostrato un aumento visivamente significativo nell'occhio dello studio rispetto all'occhio di controllo, in alcuni casi dopo soli tre mesi. Tutti hanno ricevuto dosi medie e alte. Due hanno mostrato un miglioramento di >1 logMAR, il massimo possibile per i soli coni.

La sensibilità mediata dai coni era maggiore nei pazienti con compromissione più grave al basale. Quasi tutti i pazienti con funzionalità dei coni migliorata hanno mostrato anche miglioramenti in una o più altre misure.

Quattro partecipanti hanno mostrato un miglioramento visivo significativo nella loro capacità di percorrere sentieri più complessi rispetto al basale; uno di loro ha continuato a mostrare questo miglioramento per almeno due anni.

Sei partecipanti hanno riscontrato aumenti clinicamente significativi nei punteggi della qualità della vita correlata alla vista.

"Questi risultati confermano la presenza di editing genetico produttivo in vivo mediante EDIT-101, livelli terapeutici di espressione della proteina CEP290 e una migliore funzionalità dei fotorecettori a cono."

Questo piccolo studio ha dimostrato un elevato profilo di sicurezza e un miglioramento della funzione dei fotorecettori dopo la somministrazione di EDIT-101 ai partecipanti. Questi risultati "supportano ulteriori studi in vivo sull'editing genetico CRISPR-Cas9 per il trattamento delle degenerazioni retiniche ereditarie causate dalla variante IVS26-CEP290 e da altre cause genetiche".

Tra gli aspetti meritevoli di ulteriori approfondimenti figura la scoperta che un miglioramento della funzionalità dei coni dopo la terapia non si traduce in un miglioramento dell'acuità visiva, che è invece un parametro clinicamente significativo. In secondo luogo, un intervento precoce può produrre risultati migliori. Infine, il targeting di entrambe le copie del gene può comportare un maggiore beneficio terapeutico.