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La neuropatia CMT e le ragioni degli insuccessi di terapia genica: la revisione arriva con le staminali

La malattia di Charcot-Marie-Tooth (CMT) è un gruppo di malattie neurodegenerative familiari che causano neuropatia ereditaria motoria e sensoriale, con un’incidenza di 10-80 su 100.000 individui. Più di 30 geni autosomici dominanti sono considerati causativi della CMT e altri geni causativi sono autosomici recessivi o al cromosoma X. Le mutazioni causano neuropatia periferica assonale o demielinizzante. La Charcot-Marie-Tooth tipo 1 (CMT1) è la forma più comune, rappresenta circa il 70% dei pazienti ed è una sorta di “sclerosi multipla periferica”. La CMT1A, causata dalla duplicazione patologica del gene della proteina mielinica periferica 22 (PMP22) e dal suo successivo accumulo, è il sottotipo più comune e rappresenta il 70-80% dei pazienti. I sintomi soggettivi e i reperti oggettivi comprendono debolezza muscolare distale, parestesia e lieve compromissione delle velocità di conduzione nervosa periferica. La gravità dei sintomi è variabile da caso a caso.

In uno studio pubblicato su Communications Medicine, i ricercatori della Tokyo Medical and Dental University hanno svelato una tecnica innovativa di modifica del genoma. Questa innovazione è promettente per il trattamento della malattia di Charcot-Marie-Tooth (CMT). I ricercatori hanno provato a ridurre la proteina PMP22 in modelli animali di CMT1A utilizzando diverse tecniche, ma la sua traduzione nei pazienti umani non ha avuto successo. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che i modelli animali esistenti non hanno una duplicazione del gene PMP22 simile a quella umana. Sebbene questi modelli murini siano relativamente vicini alla patologia umana, ottimizzare l’efficienza del knockdown per l’efficacia terapeutica senza distruggere completamente il gene è una sfida terapeutica per i pazienti umani con CMT1A con tre copie del gene PMP22, e un knockdown eccessivo potrebbe causare patologie simili alla delezione di PMP22 (come la neuropatia HNPP).

Questo studio mirava a risolvere questo problema. In questo caso hanno creato un modello cellulare prelevando cellule da un paziente affetto da CMT1A e facendole crescere in cellule di Schwann, che sono le cellule che producono la mielina. Hanno quindi utilizzato una tecnica specializzata di modifica del genoma, nota come vettori AAV, per ridurre la quantità di proteina PMP22 prodotta dalle cellule. Poiché sia i livelli più alti che quelli più bassi di PMP22 possono portare a diversi tipi di malattie nervose, i ricercatori hanno dovuto stare molto attenti a quanto riducevano il PMP22. Hanno creato e testato diversi vettori AAV e alla fine ne hanno scelto uno che rimuoveva dal 20% al 40% delle copie del gene PMP22 dal genoma. Ciò è stato sufficiente per invertire molti cambiamenti legati alla CMT nelle colture cellulari di Schwann e per migliorare le capacità di mielinizzazione di queste cellule.

In effetti, uno degli approcci terapeutici più promettenti per la CMT1A è l’editing genomico della duplicazione del gene PMP22. Le sfide a questa modalità di terapia genica includono la necessità di rimuovere solo una copia del gene PMP22 senza interrompere la seconda copia, e anche l’efficienza dell’infezione e dell’editing del genoma nelle cellule di Schwann adulte, che producono la guaina mielinica dei nervi periferici. I risultati del presente studio, che ha valutato i fenotipi delle cellule di Schwann umane derivate da CMT1A-iPSC in monocoltura e in co-coltura con pan-neuroni umani normali derivati da iPSC, hanno dimostrato la proliferazione soppressa e la morte cellulare per apoptosi durante la differenziazione in cellule di Schwann mature. Ciò suggerisce inoltre che questi processi sono caratteristici delle cellule di Schwann derivate da pazienti con CMT1A. L’efficienza di modifica del genoma del vettore è di circa il 20-40% nelle cellule di Schwann derivate da staminali iPSC-CMT1A.

I ricercatori sono cautamente ottimisti perché terapie geniche simili basate su AAV stanno cominciando ad essere approvate dalla FDA per il trattamento delle malattie ematologiche. Ritengono che il loro approccio terapeutico presenti bassi rischi per le applicazioni umane e possa essere relativamente semplice da tradurre in una terapia clinica. Nel frattempo, gli studi clinici che includevano vitamina C ad alte dosi (NCT00484510), un inibitore della miostatina e un antagonista del recettore del progesterone (NCT02600286) non sono riusciti a identificare benefici clinici per i pazienti con CMT1A. Dato che attualmente non esistono trattamenti per la CMT oltre alla fisioterapia, alla terapia occupazionale e alla gestione del dolore, lo sviluppo di questa tecnica rappresenta un importante passo avanti per migliorare la qualità della vita dei pazienti con CMT.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Yoshioka Y et al. Commun Med 2023; 3(1):170.

Bolino A et al. J Peripher Nerv Syst. 2023; 28:134.

Zhao HT et al. J Clin Invest. 2017; 128:359–368.

Kim HS et al. Stem Cell Rep. 2017; 8:1714–1726.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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