CRISPR blocca la progressione della distrofia muscolare di Duchenne nei cani

distrofia muscolare di Duchenne

Immagine: la strategia CRISPR a taglio singolo ripristina la proteina distrofina. Le immagini illustrano la distrofina (in verde) in un muscolo diaframma sano (a sinistra), l’assenza in un modello canino di distrofia muscolare di Duchenne (al centro) e il ripristino della distrofina in animali trattati con CRISPR / Cas9 (a destra). Credito: UT Southwestern Medical Center.

Gli scienziati della UT Southwestern, hanno per la prima volta, utilizzato la modifica del gene CRISPR per arrestare la progressione della distrofia muscolare di Duchenne (DMD) in un mammifero di grandi dimensioni.

La ricerca, pubblicata su Science, documenta un miglioramento senza precedenti delle fibre muscolari dei cani con DMD, la più comune malattia genetica mortale nei bambini, causata da una mutazione che inibisce la produzione di distrofina, una proteina fondamentale per la funzione muscolare.

I ricercatori hanno utilizzato una tecnica di modifica genetica per ripristinare la distrofina nel tessuto muscolare e cardiaco fino al 92% dei livelli normali. 

( Vedi anche: Distrofia muscolare di Duchenne: cellule umane chimeriche migliorano la funzione muscolare).

“I bambini con DMD spesso muoiono o perché il loro cuore perde la forza di pompare o il loro diaframma diventa troppo debole per respirare”, ha detto il Dott. Eric Olson, Direttore dell’UT Centre Center per la scienza e la medicina rigenerativa dell’UT Southwestern. 

La DMD, che colpisce uno su 5.000 ragazzi, è una malattia neuromuscolare caratterizzata da atrofia e debolezza muscolare a progressione rapida, da degenerazione dei muscoli scheletrici, lisci e cardiaci che porta a morte prematura nei primi 30 anni. Non esiste alcun trattamento efficace per questa malattia sebbene gli scienziati sappiano da decenni che un difetto nel gene della distrofina causa la condizione.

Lo studio stabilisce la prova di concetto per l’editing del gene single-cut nel muscolo distrofico e rappresenta un passo importante verso una sperimentazione clinica. Già il team del Dr. Olson ha corretto le mutazioni DMD nei topi e nelle cellule umane effettuando tagli singoli nei punti strategici del DNA mutato.

CRISPR blocca la progressione della distrofia muscolare di Duchenne nei cani
La strategia CRISPR a taglio singolo ripristina l’espressione della distrofina. Le immagini illustrano l’assenza di distrofina (in verde) nei muscoli di un modello canino affetto da distrofia muscolare di Duchenne (a sinistra) e il ripristino della distrofina in in animali trattati con CRISPR / Cas9 (a destra). Credito: UT Southwestern Medical Center.

L’ultima ricerca ha applicato la stessa tecnica in quattro cani che condividevano il tipo di mutazione più comunemente osservato nei pazienti con DMD. Gli scienziati hanno usato un virus innocuo chiamato virus adeno-associato (AAV) per fornire componenti di modifica del gene CRISPR all’esone 51, uno dei 79 esoni che comprendono il gene della distrofina.

CRISPR ha modificato l’esone e nel giro di alcune settimane la proteina mancante è stata ripristinata nel tessuto muscolare in tutto il corpo, inclusa la correzione del 92% nel cuore e il 58% nel diaframma, il muscolo principale necessario per la respirazione.

“La nostra strategia è diversa da altri approcci terapeutici per la DMD perché modifica la mutazione che causa la malattia e ripristina la normale espressione della distrofina riparata“, ha detto la Dott.ssa Leonela Amoasii, autrice principale dello studio e assistente istruttore di Biologia Molecolare nel laboratorio di Olson. “Ma abbiamo ancora molto da fare prima di poterla usare clinicamente”.

Il laboratorio eseguirà studi a lungo termine per misurare se i livelli di distrofina rimangono stabili e per garantire che le modifiche genetiche non abbiano effetti collaterali negativi.

Il Dottor Olson spera che il prossimo passo oltre i cani sia una sperimentazione clinica, che sarebbe tra le molte che il centro di terapia genica dell’UT Southwestern intende lanciare nei prossimi anni per affrontare numerose malattie mortali dell’infanzia.

Nel frattempo, il recente lavoro del Dr. Olson ha dato vita a una società di biotecnologie, la Exonics Therapeutics Inc., che sta lavorando per ottimizzare ulteriormente e portare questa tecnologia alla clinica. Exonics intende estendere l’approccio a ulteriori mutazioni DMD, così come ad altre malattie neuromuscolari. 

Fonte: Science

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