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Roma, 8 settembre 2010 - Sarà un cromosoma à la carte il prossimo passo per avvicinarsi alla terapia della distrofia muscolare di Duchenne. I ricercatori del team di Giulio Cossu, della Divisione di Medicina Rigenerativa del San Raffaele di Milano, hanno avviato uno 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. Finanziato da Parent Project Onlus, attraverso il Fondo Daniele Amanti, la prima fase del progetto durerà tre anni.La distrofia muscolare di Duchenne, rara patologia che porta alla degenerazione muscolare in un bambino maschio su 3.500, è dovuta a una mutazione nel gene della distrofina, proteina con ruolo strutturale e regolatorio nella cellula muscolare. I vari approcci terapeutici per correggere geneticamente le cellule difettose di chi ne è affetto, incontrano degli ostacoli a causa della complessità di questo gene, come ad esempio la sua grande dimensione. Con il cromosoma artificiale il gruppo milanese, in collaborazione con i ricercatori giapponesi della Tottori University, intende creare uno strumento ad hoc per affrontare queste difficoltà: da una sorta di '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. Con questo approccio, si dà la possibilità di correggere geneticamente i mesoangioblasti difettosi estratti dallo stesso paziente affetto da distrofia e procedere al trapianto autologo, evitando le complicanze del trapianto cellulare da donatore eterologo ed eliminando così il problema della compatibilità e le problematiche legate alla necessaria immunosoppressione. Il progetto di ricerca si affianca agli studi internazionali più promettenti per individuare una terapia.
“La terapia con cromosoma artificiale potrebbe essere applicata a qualsiasi paziente ma è lunga, complessa e molto costosa”, spiega Giulio Cossu. “Noi tutti ci auguriamo che nel frattempo altre terapie geniche più immediate funzionino e, in questo caso, i pazienti che sono eleggibili dovrebbero iniziare il trattamento. Tuttavia questo approccio terapeutico dà sicuramente speranza a quel 20-25% di pazienti che hanno delle mutazioni meno comuni che rischiano di restare escluse dalle tecniche genetiche oggi in fase di studio.” Il progetto è alla sua prima fase di sperimentazione sui topi. “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 così. Se tutto va bene, ci vorrà almeno il doppio degli anni prima di provare queste cellule sull'uomo”.
Il lavoro di Giulio Cossu riceverà, in tre anni, un finanziamento di 280 mila euro da Parent Project Onlus attraverso il Fondo Daniele Amanti nato nel 2009 per individuare e sostenere progetti di ricerca per le mutazioni meno frequenti tra quelle che causano la patologia. Un traguardo importante per l'associazione e, soprattutto, per Fabio Amanti, ideatore del Fondo e padre di Daniele, un bambino di tre anni e mezzo a cui è stata diagnosticata una mutazione molto rara nel gene della distrofina a soli sei mesi d'età.
“Quando è stato istituito il Fondo Daniele Amanti, c'era la speranza che si riuscisse a fare qualche cosa per far partire uno studio per queste forme più rare della malattia. Ma c'era anche la paura di non farcela.” Commenta Fabio Amanti, che, partito da un semplice appello su Facebook per aiutare suo figlio - subito raccolto e rilanciato da Cinzia Lacalamita con il suo libro “Daniele. Storia di un bambino che spera” - ha raggiunto, in un anno e mezzo, oltre 20.000 sostenitori e raccolto più di 450.000 euro da destinare alla ricerca. “Oggi, grazie all’aiuto di tutte quelle persone che sono state e continuano ad essere vicine a mio figlio Daniele, questa speranza si è concretizzata con l’avvio del primo progetto. Naturalmente questo è il primo passo per dare una possibilità in più non solo a Daniele ma anche a tutti i bambini che, come lui, presentano mutazioni molto rare.”
La Distrofia Muscolare di Duchenne e Becker (DMD e DMB) è una malattia genetica causata da un’alterazione del gene della distrofina localizzato sul cromosoma X. Nell’età adulta, la degenerazione muscolare determina una grave compromissione del muscolo cardiaco, del diaframma e dei muscoli intercostali fino a rendere necessaria l'assistenza respiratoria. Attualmente, non esiste una cura specifica ma un trattamento multidisciplinare che ha consentito di raddoppiare le aspettative di vita. Si stima che in Italia siano circa 5.000 le persone affette dalla patologia.
Parent Project Onlus, l’associazione di genitori fondata nel 1996, è impegnata nel finanziamento diretto della ricerca scientifica e riveste un ruolo fondamentale nello studio di interventi mirati a sostenere le persone affette dalla distrofia di Duchenne e Becker e le loro famiglie.
Per maggiori informazioni sulle attività del Fondo Daniele Amanti e sugli altri progetti di Parent Project Onlus visitare il sito www.parentproject.it
Cossu e la ricerca sui mesoangioblasti
La ricerca di Giulio Cossu per la DMD Uno degli studi più avanzati e promettenti a livello internazionale nel campo della terapia cellulare per
la DMD è quello italiano portato avanti da Giulio Cossu dell’Istituto Scientifico Universitario San Raffaele di Milano. La ricerca è basata sull’utilizzo dei mesoangioblasti, particolari cellule staminali normalmente associate ai vasi sanguigni identificate dal team di Cossu nel 2002 come cellule capaci di rigenerare il tessuto muscolare danneggiato e ripristinare la sua funzionalità. Uno degli aspetti più interessanti dei mesoangioblasti è che se introdotte nella circolazione sanguigna queste cellule sono in grado di migrare fuori dall’endotelio dei vasi e colonizzare i tessuti circostanti.
Gli studi su animali modello I primi interessanti risultati - pubblicati nel 2003 su Science - sono stati ottenuti in esperimenti condotti sui topi modello per la distrofia muscolare (i topi mdx). Il passo successivo del gruppo
italiano è stato quello di ripetere gli stessi risultati su un modello animale più complesso quale il cane.
Gli esperimenti sono stati condotti sui Golden Retriever Muscular Dystrophy (GRMD), cani che presentano una mutazione sul gene della distrofina. Lo studio è stato pubblicato nel 2006 su Nature e i video dei cani distrofici, che una volta trattati con le cellule staminali tornano a camminare, hanno fatto il giro del mondo. In una prima fase sperimentale, i ricercatori hanno estratto i mesoangioblasti dai vasi sanguigni di cani sani, li hanno fatti moltiplicare in coltura, e li hanno iniettati per via intraarteriosa in cani GRMD. Gli scienziati hanno seguito la migrazione dei mesoangioblasti ed hanno osservato che, una volta usciti dai vasi sanguigni, questi vanno a colonizzare i muscoli danneggiati. Le cellule staminali si fondono con le fibre muscolari esistenti, producono la distrofina sana e rigenerano cosi il tessuto muscolare. Gli studi di Giulio Cossu hanno avuto un enorme impatto sulla comunità scientifica e sulla comunità dei pazienti DMD.
Ulteriori risultati incoraggianti sono arrivati nel 2007 con l’identificazione delle cellule staminali che nell’uomo corrispondono ai mesoangioblasti già isolati nei topi e nei cani. Una serie di esperimenti, hanno dimostrato che sono cellule facilmente manipolabili in laboratorio e che, se iniettate per via sistemica, ovvero nella circolazione sanguigna, in topi mdx immunosoppressi, sono in grado di colonizzare il tessuto muscolare e di generare una forma corretta di distrofina umana.
Gli studi sull’uomo Questi ultimi dati hanno creato le basi per la progettazione della prima sperimentazione clinica sull’uomo con trapianto di cellule staminali per la DMD. Lo studio, avviato circa un anno fa, si basa
sul trapianto eterologo di mesoangioblasti da donatore immunocompatibile – in questo caso un fratello o una sorella - a un paziente DMD. Un primo stadio della sperimentazione, oramai in fase di conclusione, è basato su una serie di minuziose misurazioni della forza e della funzionalità muscolare e sull’analisi del decorso clinico di ogni paziente sull’arco di tempo di un anno. Sono 28 i pazienti DMD che partecipano a questa prima fase e il loro reclutamento è stato reso possibile grazie al Registro Italiano Pazienti DMD/BMD creato da Parent Project Onlus. Tra questi 28 pazienti, 3 bambini (di età compresa tra i 6 e i 9 anni) sono già stati identificati come eleggibili per il trapianto di staminali eterologhe previsto per la primavera prossima.
Ora l’impegno di Giulio Cossu è di riuscire a mettere a punto un sistema in grado di effettuare un trapianto autologo di cellule staminali in pazienti DMD. In poche parole, l’obiettivo finale è di riuscire ad utilizzare per il trapianto cellule staminali prelevate dal paziente stesso e “corrette geneticamente” in laboratorio. Superando così le problematiche dovute alla necessità di un donatore immunocompatibile e di una terapia a vita di immunosoppressione.
Sostituire il gene difettoso della distrofina con uno completamente sano è però un’impresa molto ardua per la quale l’intera comunità scientifica internazionale non ha ancora trovato una soluzione. Il gene della distrofina è infatti troppo grande (con 2,4 Mb è il gene più grande contenuto nel nostro DNA) per essere inserito nella maggior parte dei vettori virali usati normalmente per la terapia genica. A questo proposito il team di Giulio Cossu ha pensato ad una strada alternativa e molto innovativa: l’utilizzo di un cromosoma artificiale umano.
La ricerca di una cura
Ad oggi, una cura per la DMD non esiste. Per curare tale patologia si dovrebbe riuscire a bloccare o almeno diminuire la degenerazione muscolare in corso. Al momento l’unico trattamento utilizzato si basa sui farmaci corticosteroidi (cortisone), i quali intervengono prevalentemente sui processi antiinfiammatori.
Essi non rappresentano tuttavia una terapia in grado di risolvere la malattia piuttosto un trattamento palliativo che rallenta, in maniera provvisoria, la degenerazione muscolare. Inoltre, i pazienti che prendono corticosteroidi devono fare i conti con tutta una serie di gravi effetti collaterali quali cambiamenti comportamentali, riduzione della crescita, aumento eccessivo di peso, osteoporosi, intolleranza al glucosio, cataratta ecc…
Una cura vera e propria, quella che arresta la malattia, deve ancora essere scoperta. L’obiettivo più ambizioso della comunità scientifica è quello di poter sostituire il gene difettoso della distrofina con uno completamente sano. Diversi studi hanno dimostrato che per combattere la distrofia basterebbe fornire alle fibre muscolare un 30-50% di distrofina funzionale. Ciò potrebbe essere effettuato mediante tecniche di terapia genica che prevedono l’introduzione nelle cellule muscolari della forma intera del gene, ma le sue considerevoli dimensioni (come ricordato è il più grande gene umano) rendono l’impresa molto ardua.
A cura di Francesca Ceradini
Responsabile Scientifico Parent Project Onlus
Fonte:
Stefania Collet – Ufficio Stampa Parent Project
parentproject.org
