La stampa degli ultimi giorni ha dato molto rilievo ad uno studio multicentrico, condotto presso le università di Iowa, California, Ohio e Toronto, mirato a perfezionare secondo una nuova concezione un vettore virale per la terapia genica del polmone CF (1). Come noto, la cosiddetta “terapia genica CF” consiste nel trasferire, tramite adeguati trasportatori, una copia di gene CFTR normale alle cellule respiratorie malate, che così verrebbero abilitate a dotarsi di un canale del cloro normalmente funzionante. La storia della terapia genica CF annovera una lunga serie di tentativi, complessivamente con limitato successo, sia impiegando vettori virali (Adenovirus di varie generazioni, Lentivirus, Sendai virus ed ultimamente Virus Adeno-associato) sia vettori non virali (prevalentemente liposomi o vescicole lipidiche incorporanti il DNA genico). Finora il problema principale è stato quello della scarsa infettività di questi vettori, cioè della scarsa efficienza nel penetrare le cellule respiratorie per integrarsi nel nucleo cellulare. Questi vettori, particolarmente quelli virali, hanno rivelato nelle prove sull’uomo anche degli effetti secondari indesiderati ed i virus hanno indotto una risposta immunitaria dell’ospite che tendeva a neutralizzarne l’azione dopo la prima somministrazione. Il virus adeno-associato (AAV) è stato pure sperimentato in vivo, anche su pazienti CF, ed ha dimostrato un’ottima tolleranza ma una scarsa capacità di trasferire il gene curativo. Il vantaggio di questo virus, appartenente alla famiglia dei parvovirus, è che pur avendo una sua specifica affinità per gli epiteli respiratori ha una quasi assoluta innocuità: infatti la sua potenziale virulenza si attiva solo se associato ad un altro virus “helper” (aiutante), quale il classico Adenovirus. Ebbene, i ricercatori nordamericani hanno puntato su questo AAV, partendo da una ipotesi generale sulla vicenda evolutiva naturale dei virus, la cui strategia è quella di sopravvivere il più possibile e per far questo non debbono demolire l’ospite, del quale hanno assoluto bisogno per vivere, perché demolendo l’ospite demolirebbero sé stessi. Secondo questa ipotesi, i virus, in condizioni naturali, tenderebbero ad evolvere riducendo il loro potere infettante proprio per proteggere l’ospite e sé stessi. Questa bassa infettività, secondo gli studiosi americani, è la ragione del fallimento dei vettori naturali, ancorché modificati, per la terapia genica. Essi hanno quindi puntato sul virus adeno-associato, o meglio su una combinazione di due tipi ben noti di tale virus, denominati AAV2 e AAV5, per le sue caratteristiche vantaggiose prima indicate, ed hanno lavorato con processi complessi e sofisticati di ingegneria genetica per modificare le caratteristiche proteiche del suo rivestimento, il cosiddetto “capside”, con l’intento di aumentarne enormemente (contro natura), fino a 100 volte, la capacità infettante. E ci sono riusciti. Utilizzando un modello di cultura in vitro di epitelio umano, da trachea o bronchi, sia CF che non CF, sono riusciti a normalizzare il trasporto di cloro in questo epitelio opportunamente transfettato per mezzo del loro AAV integrato nel suo DNA con il gene CFTR umano.
Certamente questo studio getta nuova luce sui processi che regolano la vita dei virus e sulla possibilità di modificarne artificialmente le attitudini infettanti, orientandole con adeguata pressione agli obiettivi della terapia genica, combinando innocuità di AAV con forte capacità di penetrare le cellule CF: si ricorda al proposito che basterebbe trattare il 6% delle cellule di un epitelio CF per ottenere un effetto curativo sostanziale. Tuttavia, riteniamo che, benché questo studio abbia messo le basi per una nuova e più efficace via di trasferimento genico terapeutico, rimangono ancora grandi ostacoli da superare per la sfida in vivo sull’uomo: la barriera del muco, l’azione di rimozione delle cilia (clearance muco-ciliare), la risposta immunitaria dell’ospite, il percorso all’interno delle cellule fino all’interno del nucleo. Non sappiamo quanto questi ostacoli possano essere significativi anche per questo nuovo tipo di vettore.
Excoffon KJDA, et al.. Directed evolution of adeno-associated virus to an infectious respiratory virus. PNAS Early Edition: www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.0813365106
