L'alterazione genetica potrebbe correggere QUESTA classe di malattie

Un team scientifico statunitense è riuscito a correggere con successo le mutazioni genetiche che causano una malattia ultra rara nei topi, modificando il DNA direttamente nel cervello con una singola iniezione, un risultato con "profonde implicazioni" per i pazienti affetti da malattie neurologiche.

I dettagli sono pubblicati sulla rivista Cell . Gli autori sottolineano che la tecnica non solo ha corretto le mutazioni che causano l'emiplegia alternante infantile, ma ha anche ridotto i sintomi e prolungato la sopravvivenza nei topi altrimenti a rischio di morte improvvisa.

Il lavoro pluriennale, guidato dal Rare Disease Center del Jackson Laboratory (JAX), dal Broad Institute e dall'organizzazione no-profit RARE Hope, offre "un'ampia panoramica del potenziale" dell'editing genetico personalizzato per le patologie neurologiche. Il neuroscienziato del JAX, Markus Terrey, spiega:

Cinque anni fa, si sarebbe pensato che entrare nel cervello di un organismo vivente e correggere il DNA fosse fantascienza. Oggi sappiamo che è possibile.

Aggiunge: "Fare questo direttamente nel cervello di un organismo vivente è scientificamente affascinante. Si può intervenire, correggere la mutazione e far sì che le cellule rimangano corrette per il resto della loro vita".

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L'emiplegia alternante dell'infanzia (AHC) di solito inizia durante l'infanzia e causa improvvisi episodi di paralisi che possono durare minuti o addirittura giorni. Può essere accompagnata da distonia, ovvero rigidità muscolare, e ritardi dello sviluppo.

Le convulsioni sono una componente importante e potenzialmente letale della malattia, per la quale attualmente non esiste cura. Sebbene i trattamenti esistenti aiutino a controllare i sintomi, la loro efficacia è limitata. Per questo studio, il team ha testato due tecniche all'avanguardia e ha scoperto che il cosiddetto "prime editing", che modifica le lettere del DNA, era più applicabile.

La stragrande maggioranza dei casi di AIH è causata da mutazioni nel gene ATP1A3, essenziale per la funzionalità delle cellule cerebrali, come spiegato in note separate del Jackson Laboratory e del Broad Institute.

I ricercatori si sono prefissati di sviluppare simultaneamente trattamenti in grado di correggere cinque mutazioni dell'ATP1A3, tra cui le quattro più comuni, una scala che raramente è stata tentata nella ricerca sull'editing genetico terapeutico: la maggior parte dei trattamenti è progettata per correggere una mutazione alla volta.

Inizialmente hanno testato la strategia su cellule di pazienti in coltura, dimostrando di poter riparare con successo le mutazioni fino al 90% delle cellule trattate, e poi sugli animali.

Senza trattamento, i topi hanno sviluppato convulsioni, problemi di movimento e sono morti prematuramente. Quando gli scienziati hanno iniettato il loro sistema di editing nel cervello dei topi, i loro sintomi sono scomparsi o si sono sostanzialmente ridotti, e sono sopravvissuti più del doppio rispetto agli animali non trattati.

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Inoltre, è stata ripristinata la funzione della proteina ATP1A3 e sono stati migliorati i deficit motori e cognitivi. I trattamenti venivano somministrati tramite un'unica iniezione nel cervello. Si trattava di un virus innocuo chiamato AAV9, comunemente utilizzato come veicolo di trasmissione in un altro sistema di editing genetico basato su CRISPR.

Ciò è stato fatto subito dopo la nascita, consentendo agli strumenti di editing genetico di raggiungere un gran numero di neuroni in età precoce.

L'obiettivo principale ora è verificare se il trattamento può essere efficace dopo la comparsa dei sintomi. "Se riuscissimo a dimostrare i benefici a quel punto, sarebbe un nuovo livello, un enorme passo avanti", afferma Cathleen Lutz.

"Questo studio rappresenta un traguardo importante per l'editing di qualità e uno degli esempi più entusiasmanti di editing genetico terapeutico del nostro team", ha affermato David Liu, il cui laboratorio ha sviluppato la tecnica nel 2019. "Apre le porte alla possibilità, un giorno, di riparare le cause genetiche alla base di molti disturbi neurologici a lungo considerati incurabili".

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AO