(Anemia falciforme-Immagine Credit Public Domain).
Un team di ricercatori del Broad Institute, dell’Università di Harvard e del St. Jude Children’s Research Hospital ha utilizzato una tecnica di editing di base in un modo nuovo per trattare l’anemia falciforme (SCD) nei topi. Nell’articolo pubblicato sulla rivista Nature, il gruppo descrive la nuova tecnica e come ha funzionato quando è stata testata su modelli murini.
L’anemia falciforme è una malattia ereditaria del sangue in cui i globuli rossi sono deformi e non riescono a trasportare tanto ossigeno alle cellule in tutto il corpo quanto è necessario. I pazienti con la malattia sperimentano affaticamento, danni agli organi, dolore intenso e, molto spesso, morte prematura. Ricerche precedenti hanno dimostrato che la malattia è causata da mutazioni nei geni HBB. I recenti sforzi per curare la malattia si sono concentrati sull’editing del gene difettoso, ma tali approcci hanno in genere comportato il taglio dell’elica del DNA, una strategia che ha causato spesso errori di editing.
In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno adottato un altro approccio, utilizzando invece l’editing di base. Ma hanno dovuto provare un nuovo approccio di editing di base perché gli editor di base non sono in grado di modificare i geni mutati specifici della SCD in un modo che consenta loro di tornare a una variante del tipo trovato nelle cellule sane. La nuova tecnica prevedeva la modifica dei geni mutati in un’altra variante chiamata Makassar -globina. È stato riscontrato che le persone che hanno tali varianti, che sono rare, non mostrano sintomi di anemia falciforme o hanno altri disturbi.
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Il lavoro del team ha comportato la modifica delle cellule staminali ematopoietiche che maturano in plasma e cellule del sangue utilizzando l’enzima di modifica delle basi TadA-8e, convertendo così la base di valina in alanina invece dell’acido glutammico presente nelle cellule sane. Hanno anche usato una proteina Cas9 che hanno sviluppato per riconoscere la sequenza bersaglio e prevenire l’impatto sulle cellule fuori bersaglio.
Il team ha testato la tecnica somministrando a topi di laboratorio SCD e quindi estraendo e trattando le loro cellule staminali ematopoietiche e poi permettendo loro di proliferare. I test hanno mostrato un tasso di conversione dell’80% delle cellule SCD in -globina di Makassar. Il team ha anche provato a trasferire cellule umane trattate in modelli murini e ha scoperto che così facendo ha ridotto drasticamente i sintomi dell’anemia falciforme.
Spiegano gli autori:
“L’anemia falciforme (SCD) è causata da una mutazione nel gene della -globina HBB. Abbiamo utilizzato un editor di base di adenina personalizzato (ABE8e-NRCH) per convertire l’allele SCD ( HBB S ) in Makassar -globina ( HBB G ), una variante non patogena. La consegna ex vivo dell’mRNA che codifica l’editor di base con un RNA guida mirata nelle cellule staminali e progenitrici ematopoietiche (HSPC) da pazienti con SCD ha determinato una conversione dell’80% di HBB S in HBB G..
La modifica di base degli HSPC umani ha evitato l’attivazione di p53 e le delezioni più grandi che sono state osservate dopo il trattamento con la nucleasi Cas9. Questi risultati puntano verso un trattamento autologo una tantum per SCD che elimina l’ HBB S patogeno , genera HBB G benigno e riduce al minimo le conseguenze indesiderate delle rotture del DNA a doppio filamento“.
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