Ricerche

Un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) ha sviluppato una nuova strategia usando la tecnologia di modifica del genoma a livello cerebrale, che può ridurre le patologie del morbo di Alzheimer (MA) nei topi modello modificati geneticamente. Questa tecnologia avanzata ha un potenziale immenso da tradurre in un nuovo trattamento terapeutico a lunga durata per i pazienti di MA.

Il livello di amiloide (sfumature bianche nell'area circondata da linee verde tratteggiate) è elevata nel cervello del topo modello di Alzheimer (sinistra) e si riduce dopo la terapia di editing del genoma in tutto il cervello (destra).

Solo in Cina, si stima ci siano oltre 500.000 pazienti con una forma ereditaria di MA, il MA familiare (MAF), una forma congenita di MA altamente associata alla storia familiare. Sebbene il MAF abbia una causa genetica chiara e possa essere diagnosticato prima che si verifichino problemi cognitivi, attualmente non esiste un trattamento efficace.

Esiste un enorme potenziale nell'uso della tecnologia di modifica (editing) del genoma come strategia terapeutica per le malattie causate da mutazioni ereditarie, come il MAF. È particolarmente utile per correggere le mutazioni genetiche che causano malattie prima che appaiano i sintomi, per le quali è considerato un trattamento da fare una volta per tutte, visto che i suoi effetti possono durare una vita.

Tuttavia, diversi ostacoli ne hanno impedito lo sviluppo e l'applicazione clinica, in particolare la mancanza di un mezzo efficace, efficiente e non invasivo per portare agenti di modifica del genoma nel cervello. Inoltre, le tecnologie di modifica del genoma esistenti non sono in grado di generare risultati benefici in tutto il cervello.

Di recente, un team guidato dalla prof.ssa Nancy Ip, vicepresidente ricerca e sviluppo dell'HKUST, ha sviluppato un nuovo sistema di editing del genoma che non solo attraversa la barriera emato-encefalica, ma offre anche uno strumento ottimizzato di editing del genoma per l'intero cervello.

Utilizzando un veicolo di consegna appena progettato per la modifica del genoma, questa strategia realizza una modifica del genoma efficiente a livello cerebrale attraverso un'unica somministrazione endovenosa non invasiva. Ciò interrompe efficacemente le mutazioni inflitte dal MAF nei topi modello di MA e migliorano le patologie del MA in tutto il cervello, aprendo la strada a un nuovo sviluppo terapeutico per la malattia.

Nel frattempo, il team di ricerca ha anche trovato nei topi modello che il livello di amiloide, una proteina ritenuta la guida della neurodegenerazione del MA, è rimasto basso per 6 mesi post-trattamento (circa 1/3 della loro normale durata di vita), dimostrando che questa strategia di editing del genoma a singola iniezione ha effetti duraturi. Ancora più importante, nessun effetto collaterale è stato rilevato finora nei topi.

"Come prima dimostrazione di modifica efficiente del genoma a livello cerebrale, atta ad alleviare la patologia del MA nell'intero cervello, questo è davvero uno sviluppo entusiasmante", ha detto la prof.ssa Ip, che è anche docente di scienze della vita e direttrice dello State Key Laboratory of Molecular Neuroscience dell'HKUST. "Il nostro lavoro è un'importante pietra miliare per l'uso della modifica del genoma nel trattamento delle malattie cerebrali ereditarie e contribuisce allo sviluppo della medicina di precisione per le forme ereditarie delle malattie neurodegenerative".

Questa ricerca, pubblicata di recente su Nature Biomedical Engineering, è frutto di una collaborazione tra scienziati dell'HKUST, del California Institute of Technology e dei Shenzhen Institutes of Advanced Technology/Chinese Academy of Sciences.