Non si ferma il viaggio sull’asse Italia-Usa alla scoperta delle meraviglie delle ‘forbici molecolari’ anti-Hiv. Da quando, a giugno, scienziati milanesi e americani avevano annunciato di essere riusciti tagliare via il Dna provirale che si integra stabilmente durante la replicazione del virus dell’AIDS nel genoma delle cellule infettate, sono stati mossi nuovi passi avanti. Allora, i risultati ottenuti in vivo su un’ampia serie di cellule e tessuti con la nuova frontiera dell’editing genetico si erano guadagnati le pagine della rivista ‘Gene Therapy‘ (gruppo ‘Nature’). Oggi, la seconda tappa del cammino del gruppo di ricerca del Departiment of Neuroscience della Temple University di Philapelphia, gudato da Kamel Khalili, in collaborazione con Pasquale Ferrante del Dipartimento di scienze biomediche, chirurgiche e odontoiatriche dell’università degli Studi di Milano, approda su ‘Scientific Reports’.
Gli studiosi sono riusciti a perfezionare ulteriormente le loro forbici molecolari: adesso il ‘taglia e cuci’ scatta al bisogno e a premere contro se stesso il grilletto di questa nuova arma genetica è il virus stesso. Questa innovazione, spiega oggi a Milano in occasione di un convegno sul tema Ferrante, che è anche direttore scientifico e sanitario dell’Istituto clinico Città Studi, “mostra ancora una volta la flessibilità e le potenzialità spaventose della tecnologia di gene editing basata sull’attività del complesso molecolare Crispr/Cas9“. Ora questo metodo – che consente di tagliare il genoma di un organismo in qualsiasi punto, aggiungendo, rimuovendo o cambiando la sequenza di geni specifici – diventa più mirato. Gli scienziati hanno messo a punto “un sistema di regolazione di queste forbici molecolari – precisa Ferrante – mettendo Cas9 sotto il controllo della proteina Tat del virus stesso (che rappresenta uno dei promotori molto attivi e precoci della replicazione virale), e del recettore Tar cellulare”. Due elementi che “cooperano per fare in modo che il virus si possa replicare quando tutto va bene“.
L’attivazione dell’enzima Cas9 “avviene così al bisogno, cioè solo in presenza di ogni tentativo – possibile, ipotetico o reale – di inizio di replicazione virale“. La proteina Tat promuove quindi l’esclusione del genoma virale (il ‘taglio’ molecolare) e la conseguenza è il blocco della replicazione virale, ancora prima che diventi produttiva. Non solo: si evita così che l’enzima Cas9 resti continuamente in attività, con conseguente diminuzione del rischio di eventuali effetti collaterali (finora non rilevati negli studi degli scienziati). In pratica, la forbice interviene al bisogno ed è il virus stesso a mettere la firma sulla sua ‘condanna a morte’. Il materiale tagliato viene poi degradato per vie naturali dalla cellula. Questo ‘taglia e cuci on demand’ “inibirà la replicazione anche delle poche copie che eventualmente sono ancora presenti – aggiunge Ferrante – I risultati di questi studi, a differenza di altre terapie che riducono o bloccano la replicazione senza però eliminare il virus, mirano all’eradicazione dell’Hiv. Ciò comporterà una riduzione dei costi per le terapie a fronte di esiti sicuramente positivi nella cura dei pazienti. Va ricordato che questi risultati sono stati resi possibili dopo i fondamentali studi realizzati da diversi ricercatori tra il 2007 e il 2012, che hanno portato all’utilizzo mirato di Cas9“.
Durante la giornata, organizzata nell’ambito del progetto ‘L’Istituto clinico Città Studi per la scienza’, è stato lo stesso Khalili a illustrare i prossimi step del lavoro di ricerca: “Stiamo ora allargando i nostri studi, a partire dallo spettro dei modelli animali che utilizzeremo”. Dopo topo e ratto si passerà adesso “a topi umanizzati e poi ai primati”, anche se questi ultimi non sono richiesti dalla Food and Drug Adnministration americana. Il team conta di arrivare entro 1 anno e mezzo o 2 a presentare la richiesta alla Fda per l’avvio del primo trial clinico sull’uomo. Per l’approvazione, l’agenzia Usa chiederà dati sulla tossicità e quindi “anche questi studi saranno fatti – spiega Khalili – Finora non abbiamo osservato effetti sul resto del genoma. Nessuno degli esperimenti condotti ha mostrato modifiche al di là dell’escissione mirata dell’Hiv. Un altro aspetto che vogliamo approfondire è se alcune funzioni perse a causa dell’attività del virus vengano restaurate grazie a questa tecnica”.
I pazienti infatti sono soggetti a invecchiamento precoce, con la comparsa anche di disturbi neurologici. Gli scienziati hanno usato una versione modificata (saCas9) della famosa tecnologia di editing genetico. “Questo sistema viene veicolato grazie a un vettore ricombinante adenovirale”, un adenovirus ‘addomesticato’ “che porta le forbici molecolari nel nucleo della cellula, e a quel punto l’enzima Cas9 è attivo” e viene pilotato sul posto da un ‘Rna guida’, spiega la scienziata Serena Delbue, per la quale l’Istituto Città Studi ha finanziato un posto di ricercatore universitario a tempo determinato. Fra i cervelli al lavoro negli Usa, ricorda Ferrante, c’è anche un pezzo di Italia ‘in rosa’: del team fa infatti parte anche Ramona Bella, dottoranda di medicina molecolare e traslazionale all’università degli Studi di Milano.
