Salve, ultimamente si sta parlando prevalentemente dei nuovi farmaci correttori e potenziatori della proteina CFTR quali il PTC124 e i due farmaci della Vertex che stanno per iniziare i trials clinici di fase III. Vorrei sapere invece quali sono i progressi di ricerca sulla terapia genica e delle cellule staminali, e se è già stimabile una loro applicazione sui pazienti e gli aspetti di sicurezza rispetto a questi farmaci correttori e potenziatori. Grazie.
La terapia genica della fibrosi cistica, fin dai suoi esordi nel 1993, ha subìto una impasse a causa della sovrastima del suo effetto in modelli pre-clinici che non riflettono la situazione polmonare dei pazienti FC. In particolare, i modelli animali murini non potevano prevedere la sostanziale inefficacia nel paziente, sperimentata con entrambi i tipi di vettori di terapia genica utilizzati (virali e non virali), a causa dell’assenza nei topi di un muco denso e disidradato che, invece, è una delle caratteristiche principali della malattia polmonare FC umana, nonché per la differente anatomia e fisiologia delle vie aeree. Il muco, difatti, rappresenta la maggiore barriera alla penetrazione di questi vettori nell’epitelio delle vie respiratorie.
Al fine di ovviare a questa mancanza di previsionalità dei modelli murini, i ricercatori si stanno impegnando a svolgere la sperimentazione pre-clinica in modelli in vitro di cellule epiteliali respiratorie ciliate e in nuovi modelli animali. Nel primo caso, i ricercatori hanno stabilito in colture di cellule ottenute dai pazienti FC che basta ottenere che il gene CFTR “selvaggio” venga inserito in almeno il 25% delle cellule per ottenere la normalizzazione del trasporto muco-ciliare, una caratteristica funzione difensiva dell’epitelio respiratorio [1]. Nuovi modelli animali FC di taglia superiore al topo e maggiormente assimilabili all’uomo sono stati recentemente creati nel maiale e nel furetto [2], e permetteranno di comprendere meglio la biologia dei vettori di terapia genica in riferimento alle vie aeree, simili a quelle umane. Bisogna comunque notare che colonie di maiali e di furetti presentano delle difficoltà intrinseche legate al numero di animali da poter utilizzare ed a tecniche che sono meno alla portata di tutti i centri di ricerca per poter valutare l’efficacia terapeutica. E’ probabile che vi sia bisogno di alcuni anni prima di poter avere dei risultati utili con questi modelli e che quindi vi sia la necessità di utilizzare i modelli murini per fare degli screening preliminari.
I nuovi correttori e potenziatori sono più assimilabili a farmaci “classici” in paragone alla terapia genica, ovvero sono delle sostanze che sono state testate in vitro (in colture primarie di cellule respiratorie) e poi hanno superato dei test di tossicologia e farmacologia standardizzati nell’animale da esperimento (in massima parte topi). La terapia genica è un approccio completamente diverso che fa uso di vettori che non sono proprio dei farmaci in senso classico, perché potebbero avere effetti biologici meno prevedibili, poichè agiscono sulle cellule con effetti multipli, ecco il perché delle difficoltà a portarli efficacemente verso l’applicazione clinica.
La risposta immunitaria contro i vettori virali rappresenta un ostacolo importante alla loro risomministrazione nel paziente. Anche per questo aspetto, la possibilità di usare grandi modelli animali sopra citati potrà sicuramente aiutare nella comprensione di quei meccanismi che impediscono al vettore virale di agire in maniera ripetuta.
Considerando i vettori non virali, la sperimentazione clinica non è stata invece abbandonata ed anzi il Consorzio inglese per la terapia genica CF si sta impegnando in uno studio che valuterà la somministrazione ripetuta e, cosa più importante, permetterà di ottenere informazioni utili circa quali indicatori di malattia bisogna considerare per poter ottenere informazioni utili sull’efficacia della terapia [3]. Questo studio, quindi, avrà delle ricadute pratiche anche nei confronti di altri approcci terapeutici.
L’uso di cellule staminali ha ottenuto notevoli risultati nel campo delle malattie ematologiche, ma siamo ancora lontani dal poterle considerare una valida alternativa terapeutica nella FC. In primo luogo, le cellule staminali ottenute da midollo osseo possiedono una plasticità limitata, cioè non riescono a formare un epitelio completo e funzionale quando somministrate nel topo [4]. Quindi, nuove fonti di cellule staminali sono attualmente valutate al fine di trovare cellule con maggiore plasticità (ad es. il fluido amniotico). D’altra parte, un recente articolo scientifico dimostra che il trapianto di cellule staminali, ottenute da midollo osseo normale, in topi FC diminuisce l’infiammazione polmonare [5]. Inoltre, la sicurezza delle cellule staminali è ancora da comprendere. Infatti, potrebbero avere effetti paracrini, cioè sulle cellule vicine, influenzandone la funzionalità. Quindi, esse devono essere ora studiate maggiormente per i loro possibili effetti benefici e per quelli collaterali avversi. (Da sottolineare che le cellule staminali oggi considerate negli studi per la possibile riparazione di tessuto polmonare danneggiato vengono in genere pretrattate in vitro con terapia genica al fine di “trapiantare” nel polmone cellule con funzione normale per quanto riguarda CFTR, ndr)
[1] L. Zhang, B. Button, S.E. Gabriel, S. Burkett, Y. Yan, M.H. Skiadopoulos, Y.L. Dang, L.N. Vogel, T. McKay, A. Mengos, R.C. Boucher, P.L. Collins and R.J. Pickles, “CFTR delivery to 25% of surface epithelial cells restores normal rates of mucus transport to human cystic fibrosis airway epithelium”, PLoS Biol, vol. 7, no. 7, pp. e1000155, 2009.
[2] U. Griesenbach and E.W. Alton, “Cystic fibrosis: ferreting with fibroblasts for cystic fibrosis”, Gene Ther, vol. 16, no. 1, pp. 1-2, 2009.
[3] U. Griesenbach and E.W.F.W. Alton, “Cystic fibrosis gene therapy: successes, failures and hopes for the future”, Exp Rev Resp Med, vol. 3, no. 4, pp. 363-371, 2009.
[4] D. Piro, J. Rejman and M. Conese, “Stem cell therapy for cystic fibrosis: current status and future prospects”, Exp Rev Resp Med, vol. 2, no. pp. 365-380, 2008.
[5] E.M. Bruscia, P.X. Zhang, E. Ferreira, C. Caputo, J.W. Emerson, D. Tuck, D.S. Krause and M.E. Egan, “Macrophages directly contribute to the exaggerated inflammatory response in cystic fibrosis transmembrane conductance regulator-/- mice”, Am J Respir Cell Mol Biol, vol. 40, no. 3, pp. 295-304, 2009.
