Pallottolemolecolari per ovviare alle "sviste" dei macchinari cellularideputati alla sintesi delle proteine: a descriverle sulle pagine di HumanMolecular Genetics *è uno studio finanziato da Telethon e dalla Fondazioneitaliana fibrosi cistica coordinato da FrancoPagani del Centrointernazionale di ingegneria genetica e biotecnologie (Icgeb) diTrieste** .In collaborazione con il gruppo guidato da MirkoPinotti all' Universitàdi Ferrara ,il team triestino ha dimostrato le potenzialità di una strategiaterapeutica a base di piccoli Rna nei confronti di tre gravi malattiegenetiche: la fibrosicistica ,l' atrofiamuscolare spinale (Sma)e l' emofilia*** .
« Mal'elenco potrebbe anche allungarsi, perché il bersaglio di queste"pallottole" è un meccanismo cellulare fondamentale, losplicing, che risulta compromesso in tantissime patologie di originegenetica » spiega Pagani.« Dobbiamo pensare ai nostrigeni come a una sequenza di informazioni discontinua: solo unaporzione del suo contenuto va effettivamente tradotta in proteina.Quando un gene viene copiato in Rna messaggero, prima che questofaccia da stampo per la sintesi proteica alcune sue parti vengonorimosse da un macchinario cellulare specializzato: questa attività èappunto lo splicing ed è importante che avvenga con assolutaprecisione ». Può accadereperò che, a causa di un difetto genetico, la rimozione non avvengacorrettamente e si abbia così la produzione di una proteinadifettosa: è quanto accade in una quota significativa dei casi difibrosi cistica, di Sma e di emofilia, le malattie genetiche su cui iricercatori si sono inizialmente concentrati.
« Perripristinare un corretto splicing dei geni che risultano difettosi inqueste malattie » aggiungePinotti « abbiamo sfruttatodei piccoli Rna chiamati U1 snRNA che - opportunamentemanipolati da noi - sono capaci di appaiarsi in modo specifico algene bersaglio e guidare correttamente il macchinario addetto allosplicing, evitando così che vengano rimosse porzioni che invecevanno mantenute nella proteina matura. Nelle cellule il sistema hafunzionato perfettamente e ci ha consentito di ripristinare livellisufficienti di proteina funzionante. Nel caso dell'emofilia, ilivelli di correzione raggiunti, se ottenuti nei pazienti, sarebberoabbondantemente sopra la soglia terapeutica ».
Rispettoalla terapia genica classica questa strategia offre il vantaggio dicorreggere il difetto genetico direttamente in loco, lasciando ilgene nel suo contesto e mantenendone così i naturali meccanismi diregolazione. Inoltre in questo modo si possono potenzialmentetrattare anche malattie genetiche dovute a difetti in geni moltogrossi e complessi, che non sarebberofacilmente trasportabili con alcuni vettori attualmente disponibili.Infine, potrebbe consentire di trattare anche malattie a ereditàdominante, dove il risultato del difetto genetico non è l'assenza di una proteina, ma lapresenza di una proteina anomala dagli effetti tossici: in questicasi non serve fornire una copia corretta del gene, ma si deveneutralizzare l'effetto dannoso della proteina difettosa a causa diuno splicing scorretto.
« Prossimoobiettivo »conclude Pagani « saràperfezionare ulteriormente questa tecnica e verificarne l'efficaciaanche nel modello animale di queste malattie veicolando i piccoli Rnain vettori virali, gli Aav. Potenzialmente sono davvero tante lepatologie di origine genetica dovute a problemi di splicing: lanostra speranza è quindi quella di mettere a punto una strategia nonsolo mirata ma anche ad ampio raggio d'azione »
* E. Alanis, M.Pinotti, A. Dal Mas, D. Balestra, Nicola Cavallari, M. Rogalska, F.Bernardi, F. Pagani, "An exon specific U1 small nuclear RNA (snRNA)strategy to correct splicing defects". HumanMolecular Genetics ,2012. http://hmg.oxfordjournals.org/content/early/2012/02/23/hmg.dds045.abstract?keytype=ref&ijkey=ufIL9PAnlKygunN
** L' InternationalCentre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB, http://www.icgeb.org )è un'organizzazioneinternazionale che opera dal 1987 all'interno del sistema delleNazioni Unite e le cui attività sono sostenute anche grazie aun finanziamento italiano da parte del ministero degli Affari esteri.È costituito da tre sedi principali: una a Trieste, dove si trovala direzione generale, e le altre a New Delhi (India) e Cape Town(Sudafrica), oltre a una rete di centri affiliati in tutto il mondo.Nella sede di Trieste operano 16 gruppi di ricerca, la cui attivitàcoinvolge più di 200 persone di oltre 30 diverse nazionalità: duesu tre hanno meno di 40 anni.
*** La fibrosicistica è una malattia genetica caratterizzata da un'eccessiva densitàdei liquidi biologici. Nei bronchi e nei polmoni il muco molto densoostacola il passaggio dell'aria e favorisce l'insorgenza di infezioniripetute, mentre difficoltà digestive, rallentamento della crescitae rischio di cirrosi sono la conseguenza dell'accumulo disecrezioni a livello di pancreas e fegato. È dovuta ad alterazionidel gene CFTR, codificante per una proteina coinvolta nellaregolazione del flusso di acqua e ioni attraverso la membranacellulare. Vedi anche http://www.telethon.it/news-video/video/fibrosi-cistica-ricerca-finanziata-da-telethon
L' atrofiamuscolare spinale (Sma)è una patologia neuromuscolare caratterizzata dalla progressivamorte dei motoneuroni, le cellule nervose del midollo spinale cheimpartiscono ai muscoli il comando di movimento. Colpisce circa 1neonato ogni 10.000 e costituisce la più comune causa genetica dimorte infantile. È dovuta a un difettonel gene - SMN1 - che porta alla produzione di livelli insufficientidi una proteina chiamata SMN essenziale per la sopravvivenza deimotoneuroni. Un gene simile, SMN2, potrebbe compensare, ma nonfunziona perché contiene appunto un difetto di splicing.
L' emofilia è una malattia genetica caratterizzata da una difettosa coagulazionedel sangue, il processo attraverso cui, in caso di lesioni ai vasisanguigni, il sangue forma un "tappo" che ne impedisce lafuoriuscita. Dipende dall'assenza o carenza di uno dei fattoricoinvolti nella coagulazione. Se ne distinguono due forme: la A, incui manca il fattore VIII, e la B, in cui manca il fattore IX. Isintomi sono praticamente identici nei due casi e consistono inemorragie più o meno gravi a seguito di traumi, ferite, operazionichirurgiche, oppure emorragie interne apparentemente spontanee. Vedianche http://www.telethon.it/news-video/video/emofilia-nostri-ricercatori-lavoro-correggere-difetto-genico
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