Dossier

La terapia genica

La terapia genica delle patologie ereditarie

Le patologie ereditarie su cui si può ipotizzare un intervento di terapia genica sono essenzialmente quelle legate al difetto di un singolo gene dette monogeniche, tra cui l'ipercolesterolemia familiare che è dovuta ad un difetto nell'espressione del recettore delle LDL nel fegato.

Il trial clinico di questa malattia è stato tra i primi avviati ed è ancora in atto. Dopo una parziale epatectomia, gli epatociti estratti sono stati coltivati in vitro e quindi trasfettati con il recettore per le LDL e un gene che veicolasse la resistenza ad un antibiotico, l'igromicina. Le cellule del fegato che durante la trasfezione avevano incorporato il vettore sono state poi selezionate con l'igromicina e quindi reimmesse nel fegato del paziente mediante iniezione intravena.

Nel fegato si è potuta così indurre una certa espressione di recettore per le LDL che è in grado di supplire almeno in parte il deficit della malattia.

Un'altra patologia che si presta bene all'utilizzo della terapia genica è il deficit di adenosin deaminasi (ADA). La mancanza di questo enzima porta ad una devastante immunosoppressione e basta anche pochissimo enzima a ridurre drasticamente gli effetti dannosi del deficit.

Proprio per questo motivo un malattia di per se stessa terribile come questa è diventata il modello per la terapia genica. Del resto il trattamento non porta comunque alla completa indipendenza del paziente che deve comunque ricorrere alla terapia sostitutiva.

Diverse malattie genetiche sono suscettibili in grado differente a terapia genica.

Le comuni malattie genetiche non mendeliane possono implicare una complessa correlazione tra loci genetici e/o fattori ambientali differenti per cui le varie strategie di terapia genica possono essere non facili. Le patologie determinate da un unico gene sono invece i candidati più ovvii per la terapia genica.

Grazie al clonaggio posizionale ed alle altre stategie di identificazione dei geni si stanno isolando e caratterizzando un numero sempre maggiore di geni responsabili di patologie di questo tipo. Tuttavia, le diverse modalità di patogenesi fanno si che alcune di queste malattie siano più adatte di altre ad essere trattate con tecniche di terapia genica.

Tra le malattie ereditarie quelle ad ereditarietà recessiva concettualmente sono le più facili da trattare con la terapia genica. Le affezioni in cui la malattia è il risultato di una deficienza di uno specifico prodotto genico generalmente sono le più idonee a questo tipo di terapia: l'introduzione di un allele normale con un'elevata espressione dovrebbe essere sufficiente a far superare il deficit.

Le malattie ad eredità recessiva costituiscono candidati particolarmente interessanti per la terapia genica perché le mutazioni determinano quasi sempre perdita di funzione.

I soggetti ammalati presentano un'espressione deficitaria di entrambi gli alleli per cui il fenotipo patologico è dovuto all'assenza completa o quasi della normale espressione genica. Gli eterozigoti, invece, hanno circa il 50% del prodotto genico normale e solitamente sono asintomatici. Inoltre, si riscontra in alcuni casi un'ampia variazione dei normali livelli di espressione genica, per cui una percentuale relativamente bassa dei normali livelli di espressione può essere sufficiente a restaurare il fenotipo normale.

Spesso si osserva anche che in queste malattie la gravità è inversamente proporzionale alla quantità del prodotto che viene espresso.

Di conseguenza, anche se l'efficienza del trasferimento genico è bassa, anche modesti livelli di espressione del gene introdotto possono determinare un drastico miglioramento a livello del fenotipo. Benché le malattie ad eredità recessiva siano, almeno in teoria, adatte a una terapia genica basata sull'aggiunta di copie geniche, certe malattie lo sono meno di altre. Oltre al problema dell'accessibilità ai tessuti interessati dalla patologia, vi sono anche altre ragioni in grado di ostacolare la terapia genica.

Un esempio è fornito dalla b-talassemia che deriva dalla mutazione del gene della globina detto HBB. Questa è una grave malattia che colpisce centinaia di migliaia di persone in tutto il mondo ed è piuttosto diffusa in Italia. Ad una valutazione superficiale sembrerebbe un ottimo candidato per la terapia genica infatti il gene dell'HBB è molto piccolo ed è stato ampiamente caratterizzato, la malattia è ad ereditarietà recessiva ed interessa le cellule del sangue. Un iniziale tentativo di terapia genica per questa malattia fu iniziato nel 1980 e fallì soprattutto per l'inefficienza del trasferimento genico e della scarsa espressione dei geni della ?-globina introdotti. Anche se ora si sa molto di più su come questi geni siano prodotti non si sono più fatti esperimenti di terapia genica.

Permane infatti il problema del controllo dell'espressione genica dopo l'inserimento del gene normale della ?-globina nelle cellule ospiti: la quantità di ?-globina deve infatti essere uguale alla quantità di ?-globina. Se si produce una delle due forme più dell'altra si crea uno squilibrio tra le due catene di globina che determina il fenotipo dell'?-talassemia.

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