Come funziona una terapia genica
Si tratta di una terapia avanzata e di precisione che punta a correggere “errori” nei geni che innescano una malattia, inserendo una copia corretta del gene all’interno del nucleo delle cellule in cui si trova la versione mutata.
Ad oggi le applicazioni della terapia genica spaziano dalle malattie genetiche rare, al cancro, passando per le malattie autoimmuni e le malattie infettive. Si utilizza la terapia genica, ad esempio, per supplementare il prodotto derivante da un gene mutato responsabile di una malattia, per inattivare un gene malfunzionante o per introdurre nuovi geni con lo scopo di contrastare una determinata patologia.
Il passaggio più difficile della terapia genica, dal punto di vista tecnologico, è il trasferimento della copia corretta del gene al paziente.
Trasferire il gene sano in un paziente malato
Il trasferimento di DNA nelle cellule di un individuo può avvenire con diversi metodi.
Trasfezione virale
Sfruttando la capacità dei virus di inserire il proprio materiale genetico nel DNA umano, è possibile introdurre il DNA normale con una reazione chimica nel virus, che successivamente infetta le cellule dell’individuo, trasmettendo il DNA “corretto” nel nucleo di tali cellule.
Uno dei dubbi sull’inserimento mediante l’impiego di un virus riguarda le potenziali reazioni al virus stesso, simili a un’infezione. Un altro dubbio è legato al fatto che il nuovo DNA normale può “perdersi” o non riuscire a integrarsi nelle nuove cellule dopo un certo periodo di tempo, portando alla ricomparsa del disturbo genetico.
Inoltre, esiste il rischio di sviluppo di anticorpi contro il virus, che causa una reazione simile al rigetto dell’organo trapiantato.
Liposomi
Un altro metodo per l’inserimento di geni si basa sull’impiego dei liposomi, piccoli involucri contenenti il DNA, che vengono inglobati dalle cellule malate dove rilasciano il loro DNA nel nucleo cellulare. Talora questo metodo non funziona perché i liposomi non vengono assorbiti nelle cellule dell’individuo o il nuovo gene non funziona come dovrebbe oppure si perde.
Tecnologia antisenso
Questa tecnica non prevede l’inserimento di geni normali. In questo caso, avviene una semplice disattivazione dei geni alterati. Con la tecnologia antisenso, i farmaci possono combinarsi a specifiche parti del DNA, prevenendo il funzionamento dei geni interessati.
La tecnologia antisenso è attualmente in fase di studio per la terapia dei tumori, ma è ancora a livello molto sperimentale. Tuttavia, sembra avere il potenziale di essere più efficace e sicura della terapia a inserimento genico.
Variazione chimica
Consiste nell’aumento o nella riduzione delle attività di certi geni attraverso una modifica di reazioni chimiche nella cellula deputata al controllo dell’espressione genica.
Ad esempio, la modifica di una reazione chimica detta metilazione può alterare la funzione di un gene, facendo sì che aumenti o riduca la produzione di certe proteine o che produca proteine di tipo diverso. Tali metodiche sono in corso di sperimentazione per il trattamento di alcune forme di cancro.
Terapia di trapianto
Alterando i geni degli organi trapiantati per renderli più compatibili con i geni del destinatario, il destinatario degli organi ha meno probabilità di sviluppare il rigetto dell’organo trapiantato.
Il paziente potrebbe quindi non dover essere sottoposto a terapia farmacologica per la soppressione del sistema immunitario, che può avere effetti collaterali seri. Tuttavia, finora questo tipo di trattamento non ha generalmente dimostrato efficacia.
Applicazioni della terapia genica, siamo già nel futuro
La cosiddetta terapia genica sta già salvando alcune vite umane, e tante sono le speranze per il futuro di questo tipo di trattamento per curare sempre più malattie, tra cui quelle autoimmuni, infettive e oncologiche.
Molti gruppi di ricerca del settore stanno cercando di adottare anche un nuovo metodo di modifica del DNA che promette di rivoluzionare ulteriormente la medicina del futuro: il sistema di editing genetico CRISPR/Cas9. È considerato la frontiera della terapia genica del futuro perché consente di introdurre modifiche più precise nel DNA.
Il sistema CRISPR/Cas9 (si pronuncia crisper) si basa sull’impiego della proteina Cas9, una sorta di forbice molecolare in grado di tagliare un DNA bersaglio, che può essere programmata per effettuare specifiche modifiche al genoma di una cellula, sia questa animale, umana o vegetale.
A seguito del taglio introdotto da Cas9, attraverso opportuni accorgimenti, è possibile eliminare sequenze di DNA dannose dal genoma bersaglio oppure è possibile sostituire delle sequenze, andando ad esempio a correggere delle mutazioni causa di malattie.