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ERC

REGAIN — Risultato in breve

Project ID: 311244
Finanziato nell'ambito di: FP7-IDEAS-ERC
Paese: Germania
Dominio: Salute

Come l’editing genomico potrebbe aiutare a curare l’XLRP

Grazie ai finanziamenti nell’ambito del progetto REGAIN, il dott. Knut Stieger, professore di oftalmologia sperimentale dell’Università di Giessen, è sulla buona strada per trovare una cura per la retinite pigmentosa legata al cromosoma X (XLRP). La sua ricerca è destinata non solo a beneficiare i malati di XLRP, ma anche a far progredire lo stato dell’arte nelle strategie di correzione genetica mirate.
Come l’editing genomico potrebbe aiutare a curare l’XLRP
Da un cittadino europeo su 10 a uno su 15 000 è colpito da XLRP nei primi dieci anni di vita. Questo disturbo genetico causa una significativa disabilità visiva e a volte persino una cecità completa e non ci sono cure.

“Nell’80 % dei casi di XLRP, una mutazione del gene RPGR causa l’assenza di proteine o la produzione di proteine non funzionali, entrambi i casi portano a un trasporto compromesso delle proteine nei segmenti esterni dei fotorecettori. Questo problema porta all’assenza di attività dei fotorecettori e alla loro conseguente degenerazione,” spiega il dott. Stieger.

L’XLRP deve essere curato su una base genetica. La classica terapia di addizione genica – nella quale una copia corretta del cDNA del gene è trasferita nei fotorecettori per produrre la proteina attiva dal punto di vista funzionale – è attualmente in corso di studio in diverse sperimentazioni scientifiche. Il controllo artificiale dell’espressione transgenetica però e il bisogno di produrre la proteina per un lungo tempo sono limiti importanti di questa tecnica.

Qui entra in gioco l’editing genomico, che può correggere la mutazione che causa la malattia dentro i fotorecettori, ricreando così una normale situazione genetica che permette la produzione della quantità di proteina necessaria per il resto della vita del paziente. È questa in particolare la tecnica studiata nel progetto REGAIN (Retinal Gene Alteration in XLRP) del dott. Stieger, che usa CRISPR-Cas per il suo nuovo metodo di trattamento.

“Nell’XLRP, un gran numero di pazienti ha mutazioni che causano la malattia in un singolo esone di un gene, il RPGR-ORF15. La sostituzione di tutto l’esone con la sequenza corretta per mezzo di omologia diretta della riparazione (HDR) potrebbe essere un trattamento efficace per un gran numero di pazienti. Si può fare inducendo una o più rotture del doppio filamento del DNA nel sito target, che sono riparate dall’apparato di riparazione proprio delle cellule per mezzo di uno o diversi meccanismi.

Scegliere il giusto meccanismo farà in modo che la riparazione sia esattamente come la vogliamo per curare la malattia.”

Un percorso lungo e gratificante

Normalmente, le rotture del doppio filamento sono riparate tramite un percorso di riparazione incline agli errori chiamato giunzione di estremità non omologhe. La principale difficoltà per il dott. Stieger e il suo team è evitare che questo percorso di riparazione si attivi a tutti i costi. A questo fine, cercheranno di influenzare l’apparato di riparazione verso l’HDR o la giunzione di estremità mediata da micro-omologia. “È difficile, ma si può fare con una manipolazione temporanea dell’apparato di riparazione,” dice.

La seconda sfida è effettuare questa riparazione in vivo nelle cellule della retina. Trasferire tutti i componenti necessari nei fotorecettori non è facile, ma è fondamentale. A pochi mesi dalla fine del progetto, il team sta ancora cercando di trovare l’approccio migliore usando vettori virali o nanoparticelle.

“Le mie previsioni iniziali erano che avremmo sviluppato una nuova strategia terapeutica e i dati iniziali confermano tali previsioni. Abbiamo ancora un percorso molto lungo e complesso davanti, ma penso che ne valga la pena,” dice il dott, Stieger.

Finora il più importante risultato raggiunto dal progetto è senza dubbio il fatto che la riparazione del DNA è specifica di un tipo di cellule nella retina e probabilmente in tutte i tipi di cellula del corpo. Il dott. Stieger crede che questa osservazione debba essere presa in considerazione per tutte le strategie di editing del genoma e dovrebbe essere affrontata negli attuali piani per cominciare la sperimentazione clinica per alcune forme di retinite pigmentosa.

Nei prossimi mesi, l’equipe si concentrerà sul controllo dei diversi meccanismi di riparazione della cellula e sulla ricerca di un modo per promuovere in modo efficiente la riparazione del DNA nei fotorecettori in vivo.

Keywords

REGAIN, XLRP, disturbo genetico, terapia genica, proteine, fotorecettori, CRISPR/Cas, sperimentazione clinica, HDR, strategia terapeutica