(Epilessia-Immagine Credit Public Domain).
Qualcosa come 50 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di epilessia. Sebbene la maggior parte di queste persone sia in grado di utilizzare farmaci per gestire e prevenire le convulsioni, circa un terzo non risponde bene a questi trattamenti. In questi casi, l’unica opzione disponibile per tenere sotto controllo le convulsioni è rimuovere la parte del cervello in cui si verificano le convulsioni. Ma questa procedura è estremamente rischiosa.
Poiché le crisi epilettiche sono causate da un’attività eccessiva delle cellule cerebrali (neuroni) in parti specifiche del cervello, essere in grado di indirizzare questi neuroni e spegnerli potrebbe benissimo prevenire il verificarsi di crisi epilettiche.
Utilizzando un nuovo approccio innovativo di terapia genica che abbiamo sviluppato, siamo stati in grado di mostrare in modelli cellulari e animali che è possibile mirare in modo specifico ai neuroni che causano le crisi epilettiche. Ciò ha successivamente impedito ai neuroni di diventare iperattivi e causare convulsioni in futuro.
Questa scoperta non solo ha importanti implicazioni per il trattamento dell’epilessia resistente ai farmaci, ma c’è la possibilità che possa anche essere usata per trattare altre condizioni neurologiche causate da neuroni iperattivi, tra cui il morbo di Parkinson e l’emicrania.
Terapia genetica
La terapia genica agisce alterando direttamente i geni di una persona per curare una malattia o una condizione. Ci sono diversi modi per farlo.
Precedenti studi che hanno utilizzato la terapia genica per trattare l’epilessia in modelli animali lo hanno fatto utilizzando un virus che è stato alterato in laboratorio in modo che non potesse essere più dannoso. I ricercatori hanno inietteto il virus nella regione del cervello dove si verificano le convulsioni. Il virus impianta quindi tratti di DNA nelle cellule, modulando efficacemente il modo in cui funzionano, rendendole meno attive e prevenendo le convulsioni.
Sebbene questa tecnica sia molto meno invasiva della chirurgia cerebrale, il problema con il metodo è che colpisce tutti i neuroni nella regione del cervello, non solo quelli che causano le convulsioni. Inoltre altera permanentemente le proprietà delle cellule che assorbono il DNA rilasciato per via virale, che può modificare permanentemente la funzione cerebrale.
Ma il nostro nuovo strumento innovativo di terapia genica ha dimostrato che è possibile alterare solo le cellule cerebrali che causano convulsioni, lasciando inalterati i neuroni sani vicini. Siamo stati in grado di farlo sfruttando il modo in cui l’espressione genica è normalmente regolata.
Il ruolo dei promotori
I circa 20.000 geni che abbiamo nel nostro corpo contengono ciascuno istruzioni per produrre proteine e molecole diverse. Questi geni sono in genere sotto il controllo di tratti di DNA vicini, chiamati promotori. Questi determinano se e quanto viene prodotta una particolare proteina. Cellule diverse esprimono proteine diverse a seconda di quali promotori sono attivi o inattivi.
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C’è anche un tipo speciale di promotore chiamato “promotore dipendente dall’attività” che si attiva solo in risposta ai segnali biochimici prodotti dai neuroni quando si attivano intensamente, come durante un attacco. Abbiamo sfruttato questi promotori dipendenti dall’attività, creando una terapia genica che rileva e riduce l’eccitabilità dei neuroni che causano convulsioni. Lo abbiamo fatto accoppiando promotori dipendenti dall’attività a sequenze di DNA che contengono proteine che calmano i neuroni.
Inizialmente abbiamo testato lo strumento di terapia genica in neuroni cresciuti in un piatto di laboratorio e poi in topi affetti da epilessia farmacoresistente. Abbiamo anche testato questa tecnica in “mini cervelli” umani cresciuti in laboratorio.
In ogni test, siamo stati in grado di dimostrare che questa nuova tecnica di terapia genica era efficace nel calmare i neuroni iperattivi coinvolti nelle convulsioni, lasciando inalterate le cellule sane degli astanti.
Anche se impiega circa un’ora per attivarsi, più della durata tipica di una crisi, la nuova terapia genica è altamente efficace nel prevenire le crisi successive. Lo fa selezionando automaticamente quali neuroni trattare e disattivandoli. È anche in grado di riportare i neuroni al loro stato originale quando l’attività cerebrale torna alla normalità. Se si verificano nuovamente le convulsioni, il promotore è pronto per l’accensione.
Il trattamento quindi deve essere somministrato solo una volta, ma ha un effetto duraturo, possibilmente per tutta la vita. È importante sottolineare che il trattamento non ha influenzato le prestazioni dei topi nei test di memoria e altri comportamenti normali (come i livelli di ansia, l’apprendimento e la mobilità).
Siamo entusiasti della svolta, perché in linea di principio potrebbe portare la prospettiva della terapia genica a un’ampia gamma di persone con epilessia resistente ai farmaci. Ma prima che la terapia sia pronta per l’uso in questi pazienti, dovremo sottoporla a una serie di test per verificare che possa essere adattata a cervelli più grandi.
Autori: Professore Associato, Epilessia Clinica e Sperimentale, UCL e Professore di Neurologia, UCL.
Fonte:The Conversation
