Pavia: nuove prospettive per rendere la terapia genica delle malattie cerebrali più sicura ed efficace

PAVIA – La terapia genica, che prevede l’introduzione di geni sani nell’organismo per curare le malattie, si sta dimostrando molto promettente per il trattamento di un’ampia gamma di disturbi del cervello e del sistema nervoso. Tra questi, patologie note come il morbo di Parkinson e l’Alzheimer, nonché malattie più rare come la SLA, l’atrofia muscolare spinale, l’adrenoleucodistrofia legata all’X e la malattia di Huntington. Per somministrare queste terapie, gli scienziati utilizzano virus modificati o altri strumenti per trasportare il materiale genetico nell’organismo, attraverso il flusso sanguigno o direttamente in aree specifiche. Tuttavia, recenti studi clinici hanno riscontrato diversi problemi in questi percorsi terapeutici. Alcuni trattamenti non funzionano come sperato oppure causano talvolta effetti collaterali anche gravi le cui cause non sono ancora completamente comprese dalla ricerca.

La professoressa Anna Kajaste-Rudnitski del Dipartimento di Biologia e Biotecnologie dell’Università di Pavia insieme alla sua squadra di ricercatori ha aperto la strada allo studio di come le difese naturali dell’organismo, soprattutto nelle singole cellule, potrebbero interferire con la terapia genica. Il gruppo di ricerca in passato ha scoperto che le cellule possono rilevare gli strumenti virali utilizzati per la somministrazione dei geni e rispondere bloccando il trattamento o causando effetti dannosi (https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/emmm.201707922 ; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30416070/ ).
Questi studi, focalizzati principalmente sul sangue e sul sistema immunitario, hanno contribuito a sviluppare nuovi modi per aggirare queste difese e rendere le terapie geniche più sicure ed efficaci. Tuttavia fino a ora non era chiaro come queste risposte immunitarie funzionino nel cervello.

In un nuovo studio pubblicato su Nature Communications, il team della Professoressa Kajaste-Rudnitski, insieme al gruppo della Dott.ssa Angela Gritti presso l’Istituto San Raffaele Telethon per la Terapia Genica (SR-Tiget) dell’Ospedale San Raffaele di Milano, e ai ricercatori di Spark Therapeutics negli Stati Uniti, ha scoperto che i virus comunemente utilizzati nella terapia genica (chiamati vettori virali adeno-associati o AAV) possono innescare reazioni immunitarie dannose nelle cellule cerebrali umane coltivate a partire da cellule staminali, così come nei topi. In particolare hanno capito come funziona questa reazione immunitaria e identificato farmaci in grado di ridurre questa risposta dannosa e proteggere le cellule cerebrali nei modelli di laboratorio.

Questa scoperta colma un’importante lacuna nella nostra comprensione e potrebbe portare a terapie geniche più sicure per le malattie cerebrali. Nel complesso, la ricerca apre le porte a trattamenti più efficaci e sicuri migliorando potenzialmente la vita di molte persone affette da disturbi neurologici.

Anna Kajaste-Rudnitski è una scienziata con una solida esperienza nel funzionamento dei virus e nella risposta delle difese naturali dell’organismo. Durante il dottorato di ricerca all’Istituto Pasteur di Parigi, ha studiato come i geni delle persone possano influenzare la risposta immunitaria a virus come la dengue e il virus Zika. Si è poi trasferita a Milano, dove si è concentrata su virus come l’influenza e l’HIV durante il suo tirocinio post-dottorato presso l’Istituto Scientifico San Raffaele. Nel 2012 è entrata a far parte dell’Istituto San Raffaele Telethon per la Terapia Genica (SR-Tiget) come responsabile di progetto, diventandone responsabile di gruppo nel 2016. Dall’ottobre 2023 è Professoressa Ordinaria di Biologia Molecolare presso l’Università di Pavia, dove prosegue la sua ricerca presso il Dipartimento di Biologia e Biotecnologie. Il suo laboratorio si concentra su come il sistema immunitario innato dell’organismo – la sua prima linea di difesa – interagisca con gli strumenti di terapia genica, in particolare nel sangue, nel cervello e nelle malattie autoimmuni. Il loro obiettivo è comprendere come l’organismo rileva e reagisce alle terapie geniche e come questo possa influenzare il successo e la sicurezza di questi trattamenti. Studiano anche come gli stessi processi immunitari possano contribuire a malattie in cui il sistema immunitario attacca erroneamente l’organismo. La Professoressa Kajaste-Rudnitski è stata vincitrice del prestigioso ERC Consolidator Grant e ha ricevuto l’Outstanding New Investigator Award dall’American Society of Cell and Gene Therapy nel 2019, come riconoscimento più alto della Società di Terapie Cellulari e Geniche Americana per le sue importanti scoperte nel campo di queste terapie innovative. La sua ricerca sta contribuendo a plasmare una nuova e importante area scientifica: la comprensione e il superamento delle barriere del sistema immunitario innato nella terapia genica, che potenzialmente porterà a trattamenti migliori per malattie genetiche, infettive e autoimmuni in futuro.