I ricercatori della Scuola di Medicina Perelman dell’Università della Pennsylvania, in uno studio pubblicato su Molecular Therapy, hanno dimostrato che i vettori virali utilizzati per somministrare la terapia genica subiscono cambiamenti spontanei durante la produzione che ne influenzano la struttura e la funzione.
Poiché gli approcci di terapia genica stanno diventando più comuni per il trattamento delle malattia, gestire la coerenza della composizione molecolare delle particelle virali che trasportano i geni è una preoccupazione chiave nella produzione su scala più ampia. Il team descrive anche i modi per rendere i vettori virali più efficienti e più sicuri per i pazienti.
( Vedi anche: L’ avvento della terapia genica: una revisione del passato e del percorso futuro).
“Questo studio ha determinato come un vettore virale può perdere attività durante la raccolta e la purificazione nel processo di produzione“, ha detto l’autore senior James Wilson, Professore di Medicina. “Questo studio ci ha portato a scoprire nuovi modi per evitare che ciò accada al fine di fornire trattamenti di terapia genica in un modo più sicuro ed efficiente”.
Un virus adeno-associato (AAV), un vettore di consegna della terapia genica comune, è composto da 60 proteine che si intersecano che formano un guscio, chiamato capside, attorno al gene che viene consegnato. Le proteine del capside lavorano insieme per attaccarsi e entrare nella cellula, prima di spostare il loro carico in posizione all’interno del nucleo della cellula. Qualsiasi modifica a queste proteine potrebbe influenzare la capacità del vettore di rendere la sua consegna alla cellula correttamente ed esprimere una proteina correttiva in questo complesso processo.
Prima di questo studio, si pensava che le proteine esterne AAV purificate in campioni preparati per la ricerca preclinica fossero identiche. Tuttavia, il team di Penn ha scoperto che le AAV sono in realtà diverse.
“C’è una mancanza di precedenti storici riguardo le caratteristiche fisiche del capside dell’AAV stesso durante il processo di approvazione del farmaco”, ha detto il primo autore April R. Giles, Ph.D., che ha recentemente completato la sua tesi di dottorato nel laboratorio Wilson. “Abbiamo quindi cercato di definire le proprietà biochimiche di questo grande complesso macromolecolare utilizzando tecniche tradizionalmente utilizzate per caratterizzare altri prodotti biologici al fine di comprendere meglio questi strumenti di consegna del gene”.
Il team sta ora progettando proteine del capside che non mutano spontaneamente. Infatti, i ricercatori hanno scoperto che il nuovo processo che stabilizza i siti sensibili dei capsidi migliora anche la loro funzionalità. “È stato emozionante perché sapevamo che se avessimo potuto in qualche modo preservare lo stato iniziale, alla fine avremmo potuto produrre AAV che richiedevano metà dose per ottenere la stessa espressione genica”, ha detto il co-autore Josh Sims, un anziano ricercatore nel programma di terapia genica Penn. “Questo potrebbe non solo ridurre il costo della terapia a metà, ma potrebbe potenzialmente ridurre gli effetti collaterali“.
Sono in programma studi futuri su modelli animali per confermare quanto le particelle AAV che sono fatte per resistere a mutazioni spontanee forniscano geni normali a cellule bersaglio e quanto bene esprimano quel gene.
Wilson sottolinea che le mutazioni AAV inaspettate, in generale sono un potenziale problema di controllo della qualità per aumentare la produzione di vettori di terapia genica. “La nostra scoperta di queste modifiche importanti dal punto di vista funzionale rafforza l’importanza di analisi migliorate per caratterizzare i prodotti AAV”, ha affermato. Sims.
Fonte: Penn Medicine News
