Un nuovo vettore per il trasporto di geni promette di curare le malattie del cervello

Uno studio condotto da scienziati del Broad Institute del MIT e dell'Università di Harvard ha dimostrato che un vettore di terapia genica che utilizza proteine umane attraversa efficacemente la barriera emato-encefalica e trasporta un gene bersaglio nel cervello dei topi con proteine umane. Questo sviluppo potrebbe migliorare significativamente il trattamento delle patologie cerebrali negli esseri umani.

La terapia genica ha il potenziale per trattare gravi malattie genetiche cerebrali per le quali attualmente non esistono cure e le opzioni terapeutiche sono limitate. Tuttavia, gli attuali metodi di somministrazione genica, come i virus adeno-associati (AAV), non sono in grado di attraversare efficacemente la barriera emato-encefalica e di trasportare il materiale terapeutico al cervello. Questa sfida ostacola da decenni lo sviluppo di terapie geniche più sicure ed efficaci per le malattie cerebrali.

Ora, i ricercatori del laboratorio di Ben Deverman hanno creato il primo AAV pubblicato che prende di mira una proteina umana per trasportare geni al cervello nei topi con il recettore umano della transferrina. Questo virus si lega al recettore umano della transferrina, che è abbondante nella barriera emato-encefalica negli esseri umani. In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Science, il team ha dimostrato che il loro AAV, quando iniettato nel sangue di topi con il recettore umano della transferrina, è entrato nel cervello a livelli molto più elevati rispetto all'AAV utilizzato nella terapia genica del sistema nervoso centrale approvata dalla FDA, AAV9. Il virus ha anche raggiunto un gran numero di importanti tipi di cellule cerebrali, inclusi neuroni e astrociti. I ricercatori hanno anche dimostrato che il loro AAV era in grado di trasportare copie del gene GBA1, associato alla malattia di Gaucher, alla demenza a corpi di Lewy e al morbo di Parkinson, a un gran numero di cellule nel cervello.

Gli scienziati suggeriscono che il loro nuovo AAV potrebbe rappresentare un'opzione migliore per il trattamento dei disturbi dello sviluppo neurologico causati da mutazioni monogeniche, come la sindrome di Rett o la carenza di SHANK3, nonché delle malattie da accumulo lisosomiale come la carenza di GBA1 e delle malattie neurodegenerative come la malattia di Huntington, le malattie da prioni, l'atassia di Friedreich e le forme monogeniche di SLA e morbo di Parkinson.

"Da quando siamo entrati a far parte del Broad Institute, la nostra missione è stata quella di creare opportunità per le terapie geniche nel sistema nervoso centrale. Se questo AAV soddisferà le nostre aspettative negli studi sull'uomo, sarà molto più efficace dei trattamenti attuali", ha affermato Ben Deverman, autore principale dello studio.

Lo studio ha inoltre scoperto che il nuovo AAV potrebbe migliorare significativamente la trasmissione genica al cervello rispetto ad AAV9, approvato per il trattamento dell'atrofia muscolare spinale nei neonati, ma relativamente inefficace nel trasmettere geni al cervello adulto. Il nuovo AAV ha raggiunto fino al 71% dei neuroni e il 92% degli astrociti in tutte le regioni cerebrali.

Gli scienziati ritengono che il loro nuovo AAV abbia un grande potenziale per il trattamento delle malattie neurodegenerative e possa migliorare significativamente la qualità della vita dei pazienti.

I risultati sono pubblicati sulla rivista Science.