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Gli scienziati dell’ETH di Zurigo hanno sviluppato una molecola di RNA che può essere utilizzata nelle cellule del midollo osseo per correggere gli errori genetici che influenzano la produzione di proteine nella malattia ereditaria Protoporfiria eritropoietica. I pazienti affetti da tale rara malattia ereditaria che causa una dolorosa ipersensibilità alla luce solare potrebbero trarne beneficio in futuro.
Le molecole di RNA corto possono essere utilizzate come farmaci. La loro efficacia si basa sulle informazioni genetiche che trasportano: l’RNA terapeutico può legarsi all’RNA del corpo e quindi influenzarne il funzionamento. Tuttavia, finora sono disponibili solo una manciata di tali farmaci.
“Ciò è dovuto principalmente al fatto che è difficile far arrivare le molecole di RNA esattamente all’organo del corpo in cui devono avere effetto. Attualmente, questo è il più grande ostacolo nello sviluppo di farmaci a base di RNA”, afferma Jonathan Hall, Professore di chimica farmaceutica all’ETH di Zurigo. Insieme a Daniel Schümperli, Professore emerito dell’Università di Berna e ai colleghi dell’ETH, dell’Ospedale universitario di Zurigo e dell’Ospedale Triemli di Zurigo, è ora riuscito a sviluppare una molecola di RNA in grado di compensare l’effetto delle mutazioni geniche nelle cellule del midollo osseo.
Questo approccio terapeutico potrebbe un giorno essere applicato alla rara malattia ereditaria chiamata protoporfiria eritropoietica (EPP) che colpisce persone la cui madre e padre hanno entrambi una predisposizione genetica alla malattia. Coloro che soffrono di EPP sperimentano una dolorosa sensibilità alla luce solare.
Le mutazioni genetiche inducono il corpo di questi pazienti a produrre meno di un certo enzima chiamato ferrochelatasi che è fondamentale per la produzione di emoglobina, la proteina che trasporta l’ossigeno nel sangue e lo fa apparire rosso. Questa carenza di ferrochelatasi fa sì che una molecola metabolica, la protoporfirina, si accumuli nei globuli rossi. La protoporfirina reagisce ai raggi di luce visibile, formando molecole che attaccano i tessuti e possono causare infiammazioni dolorose quando il paziente è esposto alla luce solare a una forte luce artificiale.
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La molecola di fusione ha dimostrato di essere efficace
Hall ei suoi colleghi hanno sviluppato diverse molecole di RNA brevi, che si legano alla copia di RNA del gene ferrochelatasi nelle cellule del corpo. Negli esperimenti di coltura cellulare, hanno identificato alcune molecole che erano in grado di ripristinare una produzione sufficiente dell’enzima e quindi compensare gli effetti negativi delle mutazioni del gene EPP note.
Tuttavia, lo sviluppo della molecola di RNA era solo la prima parte del compito. “Questa molecola deve anche essere in grado di penetrare all’interno delle cellule”, dice Hall. Nel caso dell’EPP, queste sono le cellule staminali del sangue nel midollo osseo. A tal fine, i ricercatori hanno fuso una delle molecole di RNA con vari composti chimicamente attivi, che hanno testato in un modello murino di EPP. Hanno identificato una molecola di fusione – la molecola di RNA fusa con il colesterolo – che è in grado di compensare la mutazione genetica in questo modello animale.
Ricerca non ancora completata
Hall sottolinea che è troppo presto per etichettare la molecola che ha identificato come farmaco a RNA. Nel dimostrare che tali molecole possono essere utilizzate per aumentare la quantità di ferrochelatasi funzionale nei topi, i ricercatori sono solo nella fase iniziale del loro lavoro. “Questo è il primo passo e dimostra che il nostro approccio è promettente“, afferma Hall. Successivamente, i ricercatori devono ottimizzare la molecola di fusione o identificare altre molecole di fusione che sono ancora più efficaci e utilizzare anche modelli murini aggiuntivi e più raffinati per la malattia EPP. Ulteriori ricerche sono essenziali per trovare un farmaco candidato ottimale il cui effetto può essere studiato negli esseri umani.
