L’avvento degli approcci di ingegneria cellulare sta inaugurando una nuova generazione di terapie che vedono come protagoniste le cellule staminali, ampliando notevolmente la loro utilità terapeutica.
Queste cellule staminali di nuova generazione vengono utilizzate come “cavalli di Troia” per migliorare la somministrazione di farmaci e virus oncolitici per il trattamento di tumori intrattabili, per l’identificazione e la convalida di nuovi bersagli terapeutici e per accelerare la riparazione dei tessuti danneggiati o malati.
Nell’ultimo decennio gli scienziati hanno scoperto come controllare il processo di differenziazione cellulare, caratteristico delle cellule staminali, in modo da indirizzarlo verso le linee cellulari desiderate.
Le cellule staminali potrebbero quindi essere teoricamente utilizzate per sostituire, ad esempio, le cellule perse o danneggiate nel cervello nei pazienti con malattia di Parkinson o nel pancreas per curare le persone con diabete di tipo 1 o per riparare il muscolo cardiaco dopo un infarto.
L’utilizzo di cellule staminali nella terapia genica per correggere mutazioni genetiche
Mentre i ricercatori stanno migliorando l’efficacia del trattamento con le cellule staminali, la terapia genica offre la possibilità di sostituire i geni mutati con copie sane o di inserire geni progettati per aumentare la produzione di proteine vitali. Messe insieme, queste due tecnologie hanno un enorme potenziale sia per correggere le mutazioni genetiche patologiche, sia per incorporare tali correzioni in nuove popolazioni cellulari nel corpo.
“Ciò che abbiamo qui sono due componenti fondamentali della biologia: uno è il codice genetico e l’altro sono le cellule come unità di vita”, afferma Doug Melton, co-direttore dello Stem Cell Institute di Harvard. “Se unisci i due approcci, ottieni un potere di manipolazione e controllo che non ha precedenti“.
Strimvelis, la prima terapia genica personalizzata per il trattamento dell’ADA-SCID
L’unione tra cellule staminali e terapia genica ha già prodotto la sua prima progenie commerciale. Nel 2016, un farmaco chiamato Strimvelis è stato approvato in Europa per il trattamento di una condizione chiamata immunodeficienza combinata grave dell’adenosina deaminasi, o ADA-SCID, una malattia ereditaria che compromette gravemente o distrugge il sistema immunitario esponendo chi ne è affetto a gravi infezioni.
Strimvelis è una terapia genica a base di cellule staminali del paziente progettata per correggere alla radice la causa stessa dell’ADA-SCID. Tale trattamento viene somministrato in un’unica dose e, dato non richiedendo la disponibilità di un donatore dato che vengono utilizzate cellule staminali autologhe, non presenta rischio di GVHD (Graft-versus-Host Disease).
Il trattamento prevede il prelievo di cellule staminali CD34+ alle quali, attraverso uno specifico vettore, viene inserita la copia non mutata del gene che codifica per la proteina ADA. Le cellule trattate vengono poi reintrodotte nel paziente mediante una semplice infusione endovenosa.
Tutti i 18 bambini con ADA-SCID trattati con Strimvelis tra il 2000 e il 2011 sono sopravvissuti contro un’aspettativa di vita media, per chi affetto da questa patologia, di due anni.
Strimvelis, come è nato
Questa innovativa terapia genica è stata inizialmente elaborata dall’Ospedale San Raffaele e dalla Fondazione Telethon, presso l’Istituto San Raffaele-Telethon per la Terapia Genica (SR-TIGET). In seguito, lo sviluppo del trattamento è stato portato avanti da GSK, nell’ambito di una collaborazione strategica siglata nel 2010 tra la stessa GSK, MolMed S.p.A, OSR e Telethon.
In virtù dell’approvazione ricevuta, Strimvelis potrà essere impiegato per la cura di quei pazienti con ADA-SCID che non dispongono di un donatore familiare compatibile di cellule staminali HLA (Human Leukocyte Antigen).
Altre malattie che possono esser trattate attraverso la terapia genica
Beta-talassemia e anemia falciforme si sono rivelate il tavolo di studio ideale per strategie che sfruttino entrambe le filosofie ma la lista di possibili patologie trattabili con la terapia genica è andata allungandosi via via che gli scienziati hanno approfondito la conoscenza del materiale genetico, delle tecniche di manipolazione e coltivazione delle cellule staminali e delle proprietà dei vettori virali da impiegare. Così sono state sviluppate terapie geniche per alcune forme di mucopolisaccaridosi per cui il trapianto di cellule staminali ematopoietiche ha costituito una svolta. Successi importanti sono stati raggiunti anche nella terapia dell’adrenoleucodistrofia legata al cromosoma X (specialmente, della forma cerebrale) e della leucodistrofia metacromatica per cui l’Autorizzazione all’Immissione in Commercio (AIC) in Europa è arrivata solo l’anno scorso.
Alessandra Biffi del Dana-Farber/Boston Children’s Cancer and Blood Disorders Center negli Stati Uniti, autrice degli studi sulla leucodistofia metacromatica afferma che le cellule staminali potrebbero aiutare la terapia genica a realizzare finalmente il potenziale visto più di dieci anni fa, quando le aspettative per questa nuova tecnologia erano così alte. “Tra le applicazioni di maggior successo della terapia genica segnalate negli ultimi anni, molte, se non la maggior parte, si affidano all’uso di cellule staminali ematopoietiche”, afferma. “È un senso di promessa che finalmente viene rispettata.”
Fonti:
Stem-cell and genetic therapies make a healthy marriage. NATURE INDEX 15 May 2019. https://www.nature.com/articles/d41586-019-01442-w