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Ricercatori dell’Istituto di ricerca genetica e biomedica del CNR e dell’IRCCS Humanitas hanno messo a punto un nuovo approccio per correggere in cellule staminali umane il difetto di una rara malattia genetica, la sindrome di Lesch-Nyhan.
Ricerca biomedica sulle cellule staminali
Ricercatori dell’Istituto di ricerca genetica e biomedica del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Irgb) e dell’IRCCS Humanitas hanno ottenuto per la prima volta cellule staminali pluripotenti indotte (iPS). In queste cellule un cromosoma X affetto da una malattia genetica è stato sostituito con un altro sano.
Molte malattie genetiche sono correggibili con tecniche più semplici del trapianto cromosomico. Un esempio di queste tecniche è la CRISPR/Cas9: permette di intervenire sulle porzioni del genoma malato “tagliandole” con una forbice molecolare.
Al contrario, le malattie cosiddette genomiche (dovute cioè ad alterazioni di grandi porzioni del DNA) possono essere corrette, almeno per ora, solo sostituendo l’intero cromosoma.
I cromosomi sono i portatori del DNA dell’individuo. Si tratta di componenti della cellula grandi circa un millesimo di millimetro. Possono essere trasferiti da una cellula sana a quella malata solo mediante l’uso di microcellule. Tuttavia, il trapianto cromosomico, in cui un cromosoma difettoso viene sostituito in maniera perfetta con un suo simile sano non era mai stato effettuato.
Come funziona il trapianto di cromosoma
La metodica prevede l’introduzione dall’esterno di un altro cromosoma. Successivamente si selezionano quelle cellule in cui il nuovo cromosoma si è sostituito a quello originario. La cellula così ottenuta ha un genoma normale, mantiene tutte le sue proprietà iniziali e può essere utilizzata a scopi terapeutici.
Trattandosi di un approccio ancora inesplorato, i ricercatori guidati da Marianna Paulis e Paolo Vezzoni (Cnr-Irgb), con la collaborazione di Stefano Duga, professore di Biologia Molecolare di Humanitas University, hanno esaminato la possibilità di trapiantare un cromosoma X, che nell’uomo è portatore di numerose malattie.
“Si tratta di un nuovo possibile metodo per curare alcune malattie genomiche attualmente incurabili. Questo perché la lesione è troppo grossa per essere riparata mediante le tecniche attuali, incluso il gene editing basato sulla tecnologia CRISPR”, spiega Paulis.
“Bisogna tuttavia dire chiaramente che ci vorranno parecchi anni perché questo approccio possa essere applicato al letto del malato”, precisa Vezzoni. Il professore poi aggiunge: “Questa tecnica permette anche di trasformare una cellula staminale maschile in una femminile, un risultato mai ottenuto in precedenza”.
“Il lavoro rappresenta un importante avanzamento scientifico dimostrando che le cellule, dopo il trapianto del cromosoma X, non presentano altre modificazioni inattese. Si tratta di un aspetto molto importante per valutare la sicurezza della procedura in vista di possibili applicazioni terapeutiche”, conclude Duga.
I risultati della ricerca, finanziata anche dalla Fondazione Nicola del Roscio, sono pubblicati sulla rivista internazionale “Molecular Therapy: Methods & Clinical Development”.
