La terapia genetica libera dall'isolamento sterile i pazienti che mancano di sistema immunitario

Degli autori scientifici riportano nuovi successi con migliori tecniche

Un nuovo metodo di terapia genetica ha trasformato il midollo osseo di due bambini da "un deserto di cellule immunitarie" in un sano terreno fertile per molti diversi agenti che combattono le infezioni.

I bambini soffrono di un forma grave di deficienza immunitaria combinata (SCID) che di norma richiede che il paziente viva in ambienti sterili. Ora essi vivono e si sviluppano normalmente, secondo quanto riportano ricercatori italiani e israeliti nel rivista Science, pubblicata dalla American Association for the Advancement of Science (Associazione americana per il progresso della scienza).

Specificamente, i due bambini hanno un tipo della malattia chiamato ADA-SCID, per cui non producono l'enzima ADA necessario per produrre le cellule immunitarie. La malattia può essere controllata fino a un certo punto da regolari iniezioni del tipo bovino di ADA, una terapia costosa in molti paesi.

Ogni anno nascono circa 30-50 neonati con ADA-SCID, ma solo per una piccola parte di essi viene fatta tale diagnosi, secondo il coautore dello studio Claudio Bordignon dell'Istituto San Raffaele Telethon per la Terapia Genetica e dell'Università Vita-Salute San Raffaele, a Milano.

In alcuni casi hanno successo anche trapianti di midollo osseo, ma questi presentano gravi rischi di per sé. Per i due bambini dello studio che avevano rispettivamente sette mesi e due anni e sei mesi, non vi erano donatori disponibili.

"Si possono trattare tutti i pazienti con la terapia genetica, e la tossicità è enormemente inferiore al trapianto del midollo osseo. Proponiamo a questo stadio che ogni paziente per il quale non vi sia un donatore con il tipo identico di tessuto sia sottoposto alla terapia genetica," ha detto Bordignon.

Il team di Bordignon deve provare tale terapia su un numero maggiore di volontari prima che ne sia approvato l'uso da parte dei ricercatori in Italia o all'estero. Essi inizieranno dai pazienti senza un donatore corrispondente per il trapianto di midollo osseo, e poi potranno includere anche i pazienti per i quali sia disponibile un donatore. Dato che lo ADA-SCID è una malattia relativamente rara, questi studi fungeranno da prove cliniche di fase I e II, cioè dirette a dimostrare che la procedura è sicura ed efficace, ha detto Bordignon.

Al fine di estendere questo metodo a un popolazione più grande di pazienti italiani, il gruppo sta richiedendo l'approvazione dell'Istituto Superiore di Sanità italiano. Sarà necessario un procedimento simile di richiesta per eseguire la terapia altrove in Europa e negli Stati Uniti. Dato che la terapia può essere inclusa nella categoria dei "farmaci orfani", cioè un trattamento per una malattia rara, il processo di approvazione in Europa dovrebbe essere relativamente veloce, della durata di alcuni mesi, secondo Bordignon.

Bordignon e i suoi colleghi hanno rimosso una parte del midollo osseo dalle anche dei due pazienti durante questo studio. Poi hanno isolato le cellule staminali del sangue, che hanno il potenziale di svilupparsi in globuli bianchi e globuli rossi del sangue. Quando i ricercatori hanno esposto le cellule staminali a un virus geneticamente modificato in modo da portare la versione sana del gene ADA, il virus ha inserito il gene nel genoma delle cellule.

Prima di iniettare nel paziente le cellule staminali geneticamente modificate, gli autori di Science hanno eseguito una fase ulteriore, che secondo loro farà riuscire la procedura meglio di quelle eseguite in precedenza per trattare lo SCID mediante la terapia genetica. Fino ad ora, questa procedura non aveva stabilito nel corpo cellule staminali sufficienti affinché i risultati durassero nel tempo. Ma questa volta, un processo chiamato "condizionamento non mieloblativo" può far riuscire la procedura, secondo i ricercatori.

"La condizione non mieloblativa significa che non si elimina il midollo osseo, ma che basta somministrare uno dei farmaci usati per un trapianto, in dose molto inferiore, per dare spazio al midollo modificato geneticamente di insediarsi, espandersi e crescere meglio," ha spiegato Bordignon.

Entro alcune settimane dopo essere stato iniettato nel paziente, le cellule staminali modificate geneticamente erano migrate nel midollo osseo e avevano incominciato a produrre tipi cruciali di cellule immunitarie, come le cellule B, le cellule T e le cellule NK. Entro alcuni mesi, sono comparsi gli anticorpi e i pazienti hanno risposto in modo normale a piccoli quantitativi di determinati patogeni, come il vaccino del tetano. Un anno più tardi, uno dei pazienti non aveva più le infezioni respiratorie, la diarrea cronica o la scabbia che erano comuni prima della terapia.

Dato che l'enzima ADA viene usato in molti diversi processi metabolici nel corpo, è una malattia più complessa di altre forme di SCID. Negli studi precedenti, ha detto Bordignon, i ricercatori sono stati obbligati a continuare a trattare i pazienti con la terapia di sostituzione dell'enzima per i problemi metabolici, persino quando la terapia genetica aveva il componente immunitario della malattia sotto controllo.

I due pazienti dello studio in Science non avevano mai ricevuto la terapia di sostituzione dell'enzima non avendo tale opzione nei loro paesi. Il gruppo di Bordignon ha osservato che l'accumulo di quantità minime di metaboliti tossici, indicante che la terapia genetica stava controllando anche il lato metabolico della malattia.

Eventualmente, Bordignon ha in programma di provare a usare il metodo della terapia genetica per trattare altre malattie, tra cui il SIDA (AIDS).

Questo studio segue ricerche precedenti di Marina Cavazzana-Calvo e colleghi, pubblicate nel numero del 28 aprile 2000 di Science. Il team di ricerca francese ha usato cellule staminali del sangue nella terapia genetica per trattare due neonati con SCID X1, una variazione della malattia causata da una mutazione del cromosoma X.

Gli altri componenti del gruppo di ricerca sono Alessandro Aiuti, Francesca Ficara, Sara Deola, Alessandra Mortellaro, Grazia Andolfi, Federica Cattaneo, Sergio Vai e Maria Grazia Roncarolo, dell'Istituto San Raffaele Telethon per la Terapia Genetica, a Milano, Italia; Shimon Slavin, Memet Aker e Shoshana Morecki, della Hadassah University Hospital, a Gerusalemme, Israele; Antonella Tabucchi, Filippo Carlucci ed Enrico Marinello, dell'Università di Siena, a Siena, Italia; Paolo Servida, dell'Istituto Scientifico H.S. Raffaele, e Roberto Miniero, dell'Università di Torino, a Torino. Maria Grazia Roncarolo appartiene anche all'Università Vita-Salute San Raffaele, a Milano, Italia. Lo studio è stato finanziato dalla Fondazione italiana Telethon.