La sindrome di Alagille, una malattia genetica che si stima colpisca 1 persona su 30.000, è causata nella maggior parte dei casi da mutazioni nel gene JAG1. Le mutazioni colpiscono più organi, compreso il fegato, dove spesso si traduce in colestasi, una condizione in cui il flusso di bile dal fegato si arresta o rallenta, portando all’accumulo di bile che nel tempo provoca danni al fegato. Gli attuali trattamenti si concentrano sul ritardare la progressione della malattia; l’unica cura per la malattia del fegato nella sindrome di Alagille è il trapianto di fegato.
I ricercatori del Baylor College of Medicine e delle Istituzioni che collaborano allo studio, hanno scoperto una strategia che previene i danni al fegato nei modelli animali della sindrome di Alagille. Pubblicato sulla rivista Hepatology, lo syudio apre la possibilità di un nuovo approccio terapeutico per la malattia epatica della sindrome di Alagille e potenzialmente alcune altre condizioni associate all’accumulo di bile.
“Una delle principali funzioni del fegato è drenare la bile, che scorre nell’intestino per aiutare ad assorbire i grassi ed eliminare le tossine”, ha detto l’autore corrispondente Dr. Hamed Jafar-Nejad, Professore di genetica molecolare e umana al Baylor.
Un fegato sano drena la bile attraverso una rete di dotti chiamata albero biliare, ma alcune condizioni come la sindrome di Alagille, infezioni, tossine o lesioni possono ridurre il numero di dotti nell’albero biliare, a volte a meno della metà di quello che è tipicamente presente in un fegato sano. Un minor numero di dotti, clinicamente noto come scarsità dei dotti biliari, significa meno scarichi di bile dal fegato, il che si traduce in colestasi che porta a malattie del fegato.
I trattamenti attuali si concentrano sulla correzione delle carenze nutrizionali, sulla riduzione dell’accumulo di bile e sull’alleviamento del forte prurito causato dalla colestasi, per migliorare la qualità della vita e ritardare la progressione della malattia.
Per stabilire un nuovo approccio per migliorare la colestasi nella sindrome di Alagille, il team ha lavorato con tre modelli animali della condizione che avevano precedentemente segnalato. Il primo modello è stato geneticamente modificato per mancare di una delle due copie normali del gene Jag1 (simile ai pazienti con sindrome di Alagille) e presentava un difetto moderato nello sviluppo degli alberi biliari. Gli altri modelli sono stati sviluppati manipolando un secondo gene nei fegati del primo modello, che ha provocato difetti gravi o molto gravi nello sviluppo dell’albero biliare.
È interessante notare che il gruppo Jafar-Nejad aveva precedentemente dimostrato che la rimozione genetica di una copia di un altro gene chiamato Poglut1 nel loro primo modello di topo con sindrome di Alagille migliorava significativamente la scarsità del dotto biliare. Tuttavia, non era noto se la riduzione dell’attività del gene Poglut1 dopo che si erano già verificati difetti biliari sarebbe stata comunque vantaggiosa in questi modelli. In questo studio, i ricercatori hanno studiato se la riduzione del livello di proteina POGLUT1 dopo la nascita utilizzando un approccio diverso migliorerebbe anche lo sviluppo dell’albero biliare.
Il team ha lavorato con Ionis Pharmaceuticals, un’azienda che ha aperto la strada all’uso dell’oligonucleotide antisenso (ASO) per il trattamento delle malattie umane. Il team di Ionis ha progettato e generato un ASO specifico per il topo Poglut1. Gli ASO sono piccoli tratti di DNA modificato, a volte contenenti segmenti simili all’RNA, comunemente usati per ridurre la quantità di una specifica proteina nel corpo (in questo caso, POGLUT1) interferendo con il processo che produce la proteina. Gli ASO sono già in uso clinico per il trattamento di alcune malattie ma, a conoscenza dei ricercatori, nessun ASO è stato approvato dalla Food and Drug Administration per il trattamento di una malattia biliare.
“I nostri modelli murini con anomalie biliari da moderate a profonde hanno ricevuto due iniezioni postnatali di ASO, che a loro volta hanno ridotto l’attività del gene Poglut1 che produce la proteina nel fegato“, ha detto Jafar-Nejad. “È importante sottolineare che il trattamento ha migliorato significativamente lo sviluppo del dotto biliare e la formazione dell’albero biliare e ha prevenuto la fibrosi e la morte cellulare nel fegato senza effetti avversi“.
I test di segnalazione cellulare hanno indicato che la riduzione del livello della proteina POGLUT1 ha promosso un aumento della quantità di proteina JAG1 e della segnalazione mediata da JAG1, che è probabilmente il meccanismo attraverso il quale l’ASO ha migliorato l’albero biliare poco sviluppato in tutti e tre i modelli animali.
“Siamo entusiasti di questi risultati, poiché dimostrano che è possibile promuovere la formazione di un albero biliare quasi normale negli animali che già soffrono di una significativa scarsità del dotto biliare”, ha affermato Jafar-Nejad.
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Spiegano gli autori:
“La scarsità dei dotti biliari intraepatici è causata da varie eziologie e spesso porta a malattia epatica colestatica. Ad esempio, nei pazienti con sindrome di Alagille (ALGS), che è una malattia genetica causata principalmente da mutazioni in JAG1, la scarsità del dotto biliare spesso si traduce in grave colestasi e danni al fegato. Tuttavia, non esiste alcuna terapia basata sui meccanismi per ripristinare il sistema biliare nell’ALGS o in altre malattie associate alla scarsità del dotto biliare. Sulla base di precedenti osservazioni genetiche, indaghiamo se il knockdown postnatale del gene della glicosiltransferasi Poglut1 può migliorare i fenotipi epatici ALGS in diversi modelli murini generati rimuovendo una copia di Jag1 nella linea germinale con o senza ridurre il dosaggio del gene Sox9 nel fegato. Utilizzando un oligonucleotide antisenso (ASO) stabilito in questo studio, dimostriamo che la riduzione dei livelli di Poglut1 nei fegati postnatali dei modelli murini ALGS con anomalie biliari da moderate a profonde può migliorare significativamente lo sviluppo del dotto biliare e la formazione dell’albero biliare. È importante sottolineare che le iniezioni di ASO prevengono danni al fegato in questi modelli senza effetti avversi. Inoltre, il knockdown Poglut1 mediato da ASO migliora la formazione dell’albero biliare in un diverso modello murino senza mutazioni Jag1 . I saggi di segnalazione basati sulle cellule indicano che la riduzione dei livelli di POGLUT1 o la mutazione dei siti di modifica di POGLUT1 su JAG1 aumentano il livello della proteina JAG1 e la segnalazione mediata da JAG1, suggerendo un probabile meccanismo per il salvataggio osservato in vivo“.
“La sindrome di Alagille è una delle cause genetiche più comuni di colestasi nei bambini. Sebbene sia necessario fare molto più lavoro per dimostrare l’efficacia di questo approccio per trattare la condizione umana, il nostro studio offre per la prima volta una potenziale opzione terapeutica per questi pazienti che possono aggirare la necessità del trapianto di fegato. Il pensiero che i bambini che soffrono di questa condizione possano trovare sollievo senza trapianto ci mantiene motivati a lavorare al progetto”, ha detto il secondo autore Duncan Fox, uno studente laureato nel laboratorio Jafar-Nejad.
“Il nostro studio potrebbe non solo essere utile per il trattamento della sindrome di Alagille, ma potrebbe anche essere di beneficio per i pazienti con altre condizioni che comportano l’accumulo di bile“, ha detto il primo autore Dr. Nima Niknejad, un associato postdottorato nel laboratorio Jafar-Nejad mentre stava lavorando a questo progetto e attualmente uno scienziato senior in Nitto BioPharma.
Fonte:Hepatology
