Un cromosoma à la carte. Così lo definisce soddisfatto lo stesso Giulio Cossu, della Divisione di Medicina Rigenerativa dell’Istituto scientifico San Raffaele di Milano, che con il suo team ha dato il via a un nuovo studio di ricerca per correggere geneticamente le cellule muscolari distrofiche di topo mediante un cromosoma artificiale umano e procedere al trapianto autologo, cioè senza donatore. Da questo ‘menù genetico’ i ricercatori potranno scegliere sequenze codificanti per la 
Distrofina, sequenze regolatorie, fattori di differenziamento e proliferazione per ingegnerizzare il cromosoma in laboratorio e inserirlo poi in mesoangioblasti, le cellule staminali muscolari che servono al trapianto. Uno strumento terapeutico molto versatile che permetterà di aggirare alcuni ostacoli finora incontrati per la complessità del genedella distrofina e di trattare anche le mutazioni meno comuni che, nella Duchenne, sono il 25% dei casi. Il progetto di ricerca verrà condotto dal team milanese in collaborazione con il gruppo giapponese di Mitsuo Oshimura della Tottori University e avrà la durata di tre anni. Il tutto reso possibile da Parent Project Onlus che con il Fondo Daniele Amanti ha potuto finanziare questo ambizioso progetto da 280 mila euro.
Ne parliamo con il Prof. Cossu, responsabile dello studio.
Come si è arrivati all’idea di un cromosoma artificiale?
Il prossimo anno sperimenteremo il primo trapianto eterologo di mesoangioblasti in tre pazienti affetti da distrofia muscolare di Duchenne. Come per tutti i trapianti da donatore esso richiede immunosoppressione per evitare il rigetto. Per evitare questo passaggio la soluzione è quella di pensare al trapianto autologo, cioè isolare le cellule stesse dal paziente. Naturalmente se si isolano le cellule da un paziente esse avranno tutte lo stesso difetto nel gene della distrofina quindi, prima di usarle per un trapianto, bisogna trovare un modo di ‘correggerle’. E’ un problema molto difficile da risolvere perché il gene della distrofina è molto grande per essere inserito nella maggior parte dei vettori virali che sono gli strumenti più usati per la terapia genica. E’ per questo motivo che abbiamo pensato a una strada ulteriore con il cromosoma artificiale.
E’ già stata dimostrata l’efficacia dei cromosomi artificiali?
No. E’ stato dimostrato che è possibile costruire i cromosomi artificiali ma nessuno li ha mai usati in un protocollo. Noi siamo stati i primi al mondo a dimostrare che trasferendo il cromosoma artificiale umano in mesoangioblasti distrofici di topo è possibile poi trapiantare queste cellule nell’animale e ottenere un beneficio funzionale. Quindi abbiamo dimostrato che il cromosoma artificiale funziona e il lavoro è in via di pubblicazione.
A differenza di altre tecniche, come l’Exon skipping, questo sarebbe un approccio universale?
E’ vero che la terapia con cromosoma artificiale può essere applicata a qualsiasi paziente ma bisogna prendere in considerazione una serie di parametri come la complessità, il costo, il tempo e compararla con un’altra terapia con efficacia dimostrata. In altre parole, questo protocollo terapeutico va bene per tutti, se però alcuni pazienti avessero un’opzione terapeutica più immediata e più semplice è chiaro che devono fare quella. Noi tutti ci auguriamo che l’exon skipping funzioni e, in questo caso, i pazienti che sono eleggibili dovrebbero iniziare la terapia genica. Questo approccio terapeutico dà sicuramente speranza a quel 20-25% di pazienti che hanno delle mutazioni meno comuni che non possono essere curate con l’exon skipping.
Questo progetto avrà durata di 3 anni. Alla fine di questo periodo che cosa dovremmo aver raggiunto?
Alla fine di questi tre anni vorremmo poter dimostrare che cellule umane corrette in questo modo sono in grado di formare distrofina in topi distrofici immunodeficienti. Non è pensabile in tre anni andare più lontano di questo.
Quanto è lontana poi una fase successiva sull’uomo?
Come sempre sono dei numeri che si danno un po’ a casaccio. Però posso dire che, se tutto va bene, ci vorrà almeno il doppio degli anni prima di provare queste cellule sui pazienti.
L’idea di correggere le cellule con il cromosoma artificiale può essere utile anche per altre patologie?
L’impresa vale la spesa, come si suol dire. Tutte le volte che il gene da curare, da sostituire, è un gene piccolo si fa prima con il vettore virale. In teoria questo può essere applicato a tutte le malattie genetiche monogeniche recessive causate dalla mutazione di un solo gene molto grande in tessuti le cui cellule differenziate non si dividono più Perché noi per evitare che una cellula elimini il cromosoma quando si divide, dobbiamo mettere una sostanza che uccide le cellule che eventualmente hanno perso il cromosoma. Questo lo possiamo fare in vitro (ovvero nelle cellule tenute in coltura in laboratorio) ma non lo possiamo fare in vivo (nelle cellule trapiantate in modelli animali o nell’uomo).. Quindi dobbiamo avere delle cellule che una volta messe in vivo rapidamente differenzino e non si dividano più, quindi potrebbe andare bene per il cuore, per il muscolo scheletrico, per il sistema nervoso ma certamente non per il sangue o per la pelle dove le cellule sono fatte di continuo fresche e sarebbe impensabile pensare che queste cellule si tengano il cromosoma per tutto quel tempo.
Cosa significa essere finanziati da un’associazione di pazienti?
C’è una sensazione di grande compartecipazione, un’assunzione di responsabilità e una diversa motivazione. Vedendo con i propri occhi qual’è la situazione e come stanno i pazienti, verrebbe voglia di tornare in laboratorio anche la notte a fare esperimenti. Oltre al fatto che ormai mi lega un rapporto quindicennale con Parent Project che è ormai diventato una parte del mio lavoro. E indipendentemente dai finanziamenti, che servono, c’è proprio l’idea di fondo di far parte della stessa squadra, di essere lì per quello, di cercare di farlo il meglio possibile.
Quanto si è davvero vicini alla cosiddetta cura per la DMD?
Bisogna sempre pensare alla strada e che si fa un passo dopo l’altro. I primi trial clinici servono fondamentalmente a dimostrare che non si fanno danni, dopodiché si comincia a ricercare l’efficacia che non è mai completa da subito. Si tratta di fare degli aggiustamenti successivi, per arrivare a un beneficio sempre maggiore, finché si arriverà ad arrestare la malattia. A quel punto si potrà parlare di terapia. Ma quanti anni ci vorranno non glielo so dire.
Cinzia Pozzi – area scientifica Parent Project onlus
Per saperne di più:
COMUNICATO 08.09.10
FONDO DANIELE AMANTI: AL VIA IL PRIMO STUDIO
Approfondimenti:
La ricerca di Giulio Cossu per la DMD
Trapianto autologo ed eterologo di staminali
