Nuova tecnica genetica corregge mutazione della fibrosi cistica nelle cellule polmonari umane

RomeScienziati del Broad Institute del MIT e Harvard, insieme all'Università dell'Iowa, hanno sviluppato un nuovo metodo di modifica del gene che potrebbe aiutare a trattare la fibrosi cistica. La fibrosi cistica è una malattia genetica comune che provoca l'accumulo di muco denso nei polmoni, causando problemi respiratori e infezioni. I trattamenti attuali, come Trikafta, hanno migliorato la vita dei pazienti ma possono causare effetti collaterali come cataratta e danni al fegato, oltre a essere estremamente costosi, con un costo di circa $300.000 all'anno.

L'editing prime è un metodo innovativo e preciso per modificare i geni. Promette soluzioni per correggere la comune mutazione che causa la fibrosi cistica, in particolare nel gene CFTR, che colpisce l'85% dei pazienti affetti. A differenza di alcune altre tecniche, l'editing prime non necessita di rompere entrambi i filamenti del DNA. Questa caratteristica potrebbe renderlo più sicuro ed efficace.

I ricercatori hanno utilizzato l'editing di precisione per correggere la mutazione della fibrosi cistica nelle cellule polmonari umane, riportando la funzionalità cellulare a livelli simili a quelli ottenuti con il farmaco Trikafta. Questo approccio può aggiungere, rimuovere o modificare il DNA, causando meno alterazioni genetiche indesiderate rispetto alla tecnica CRISPR/Cas9.

Le mutazioni nel gene CFTR causano la fibrosi cistica interrompendo il funzionamento dei canali ionici della membrana cellulare. La mutazione più comune è una delezione di tre paia di basi, nota come delezione CTT. Questa mutazione porta a un errato ripiegamento della proteina, causando la sua degradazione e compromettendo la sua funzionalità normale.

Il team guidato da David Liu del Broad Institute ha apportato sei modifiche per migliorare l'editing prime. Hanno ottimizzato le guide RNA per dirigere l'editing, modificato la proteina del prime editor e facilitato l'accesso al sito bersaglio.

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Le modifiche hanno notevolmente migliorato i risultati, raggiungendo un'efficienza del 60% nelle cellule polmonari umane e del 25% in quelle dei pazienti, un grande passo avanti rispetto ai metodi precedenti che correggevano meno dell'1%. Inoltre, il nuovo metodo ha ridotto di 3,5 volte le modifiche indesiderate.

Per andare avanti, i ricercatori devono trovare modi efficaci per consegnare gli strumenti di prime editing. Ciò significa che devono capire come introdurre questi strumenti di modifica genetica nelle vie respiratorie di topi e umani. Nuove tecniche, come l'uso di minuscole particelle lipidiche che possono viaggiare fino ai polmoni nei topi, mostrano potenziale per un uso clinico più rapido.

L'aspetto entusiasmante è la possibilità di una cura definitiva per la fibrosi cistica. Attualmente, i pazienti devono assumere farmaci ogni giorno. Se le tecniche di modifica genetica come il prime editing funzioneranno bene, potrebbero ridurre la necessità di trattamenti quotidiani e diminuire gli effetti collaterali.

La modifica prime rappresenta un grande passo avanti nelle terapie genetiche. È più precisa e comporta meno effetti collaterali rispetto ai metodi precedenti. Tuttavia, è necessario essere cautamente ottimisti. La prossima sfida consiste nel migliorare la somministrazione di questa terapia nel corpo umano. Se gli scienziati riusciranno a risolvere questo problema, potrebbe rivoluzionare il trattamento della fibrosi cistica e di altre malattie genetiche, passando da trattamenti continui a possibili cure definitive.