Anemia falciforme-Immagine Credit Public Domain-
Ricercatori provenienti da diverse istituzioni in Cina hanno trovato un modo per utilizzare l’editing genetico per riattivare le proteine dormienti che trasportano l’ossigeno fetale nelle cellule del sangue adulte per invertire potenzialmente un’ampia gamma di disturbi del sangue che comprende l’anemia falciforme.
In un articolo, “Base editing of the HBG promoter induces potent fetal hemoglobin expression with no detectable off-target mutations in human HSCs“, pubblicato su Cell Stem Cell, il team confronta le tecniche di editing genetico formulando un metodo che potrebbe avere importanti applicazioni cliniche.
“La globina gamma (γ) fetale viene normalmente sostituita dall’emoglobina adulta (β) durante lo sviluppo. Per uno strano capriccio dell’evoluzione, è noto che solo gli esseri umani e alcuni tipi di scimmie passano dall’espressione genetica γ a quella β“.
I geni che producono l’emoglobina fetale diventano silenziati e dormienti dopo il passaggio genetico da parte di repressori come BCL11A e ZBTB7A, i cui motivi di legame sono stati identificati come bersagli per la riattivazione.
Le β-emoglobinopatie, tra cui la β-talassemia e l’anemia falciforme, derivano da mutazioni nel gene HBB, che portano a una ridotta produzione di β-globina e provocano anemia, ridotto apporto di ossigeno ai tessuti e possibili danni tissutali multiorgano.
I ricercatori hanno scoperto sperimentalmente che la riattivazione dell’espressione della γ-globina potrebbe diventare una strategia terapeutica universale per queste condizioni.
Sei motivi regolatori (regioni del potenziatore di BCL11A e del promotore di HBG1/2) sono stati presi di mira utilizzando un editor di base della citosina recentemente sviluppato: editor di base del trasformatore (tBE). Il team ha confrontato tBE con altri editor di base e con la nucleasi Cas9 per quanto riguarda l’efficienza e gli effetti fuori bersaglio.
Nello studio, editor di base del trasformatore tBE ha mostrato un’efficienza di editing paragonabile o superiore rispetto ad altri editor per i motivi presi di mira. Un’analisi completa “non ha rivelato mutazioni fuori bersaglio rilevabili nelle cellule modificate da tBE, indicando il potenziale di tBE come strategia di trattamento più sicura e potente per le β-emoglobinopatie“.
Gli esperimenti condotti con cellule derivate dai pazienti hanno evidenziato che l’interruzione dei siti di legame di BCL11A all’interno dei promotori HBG1/2 ha portato ai livelli più alti di espressione della γ-globina. Lo xenotrapianto nei topi ha mostrato un editing persistente nelle HSC e nelle loro progenie, mantenendo il potenziale di attecchimento e la capacità di differenziazione.
L’aumento dell’espressione della γ-globina osservata a causa dell’editing mediato da tBE indica una strada terapeutica promettente per le β-emoglobinopatie.
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Spiegano gli autori:
“La riattivazione dell’espressione silenziata della γ-globina attraverso l’interruzione dei domini regolatori repressivi offre una strategia terapeutica per il trattamento delle β-emoglobinopatie. Qui, abbiamo utilizzato l’editor di base del trasformatore (tBE), un editor di base della citosina sviluppato di recente senza mutazioni fuori bersaglio rilevabili, per interrompere i motivi di legame del fattore di trascrizione nelle cellule staminali ematopoietiche. Eseguendo lo screening funzionale di sei motivi con tBE, abbiamo scoperto che l’interruzione diretta del motivo di legame BCL11A nei promotori HBG1/2 innescava la più alta espressione di γ-globina. Attraverso un confronto fianco a fianco con altre strategie cliniche e precliniche che utilizzano la nucleasi Cas9 o i BE convenzionali (ABE8e e hA3A-BE3), abbiamo scoperto che l’interruzione mediata da tBE del motivo di legame BCL11A sui promotori HBG1/2 ha innescato il più alto emoglobina fetale in cellule staminali/progenitrici emopoietiche sane e di pazienti affetti da β-talassemia, senza presentare mutazioni fuori bersaglio rilevabili nel DNA o nell’RNA. L’editing terapeutico duraturo da parte di tBE ha continuato a ripopolare le cellule staminali emopoietiche, dimostrando che l‘editing mediato da tBE nei promotori HBG1/2 è una strategia sicura ed efficace per il trattamento delle β-emoglobinopatie”.
Astratto grafico
Astratto grafico Credito Cell Stem Cell-
Sebbene i metodi di modifica e non i risultati clinici diretti fossero al centro dello studio, il sostanziale miglioramento dei livelli di espressione della γ-globina suggerisce fortemente potenziali benefici clinici, tra cui l’attenuazione dei sintomi e una migliore gestione della malattia per i soggetti affetti da β-emoglobinopatie.
Fonte:Cell Stem Cell
