Di Chiara Di Lucente

Scopriamo insieme in cosa consiste questo tipo di terapie avanzate, in cui si trasferisce materiale genetico nelle cellule umane per curare, diagnosticare o prevenire numerose malattie

Curare le malattie, utilizzando la molecola alla base della vita, il DNA: potrebbe sembrare fantascienza, invece è realtà. Sempre più spesso, infatti, quando si parla di trattamenti disponibili per malattie per cui fino a pochi anni fa non esisteva una cura, si menziona la terapia genica, una terapia avanzata (ovvero tra quei trattamenti che si basano sull’impiego di geni, tessuti o cellule) che prevede il trasferimento di materiale genetico nelle cellule umane ai fini terapeutici, diagnostici o preventivi per numerose malattie. Per esempio, la terapia genica è usata per fornire ai pazienti le proteine funzionanti in modo da sopperire a quelle che derivano da un gene mutato responsabile di una malattia, per inattivare un gene malfunzionante o per introdurre nuovi geni con lo scopo di contrastare una patologia.

Sebbene in primo luogo la terapia genica sia nata per trattare le malattie genetiche ereditarie, al momento gran parte degli obiettivi di queste terapie includono numerosi tipi di cancro in stadio avanzato, condizioni ematologiche, ma anche demenze, patologie cardiovascolari e malattie rare. Gli sviluppi di questi trattamenti sono ancora in gran parte in fase di ricerca, ma le aziende stanno investendo sempre di più in questo settore e la terapia genica ha già salvato numerose vite umane. Vediamo meglio di cosa si tratta.

Cosa sono i geni?

Facciamo un passo indietro: per vedere come funziona la terapia genica dobbiamo prima capire cosa sono i geni. Un gene è costituito da DNA ed è l’unità fisica e funzionale di base dell’ereditarietà. Ogni cellula al suo interno contiene, infatti, la molecola fondamentale per la vita e l’ereditarietà, il DNA: esso funziona come un enorme libro di istruzioni a cui il nostro organismo ha sempre accesso. Grazie a sofisticatissimi sistemi, infatti, ogni cellula è in grado di leggere il proprio DNA e, in base a quanto vi è scritto (che è unico per ogni persona), capire quali, in che periodo temporale e in quali quantità produrre determinate sostanze, regolare la produzione di altre e così via. Alcuni geni agiscono come istruzioni per creare molecole chiamate proteine, mentre altri sono responsabili di altri funzioni, comunque fondamentali. Insomma, il nostro organismo funziona come dovrebbe e noi abbiamo l’aspetto che abbiamo grazie al DNA e ai geni. Lo Human genome project, progetto di ricerca iniziato agli inizi del Duemila per determinare la sequenza del genoma umano e identificare i geni che esso contiene, ha stimato che gli esseri umani possiedono nel loro DNA tra 20.000 e 25.000 geni, la maggior parte dei quali è la stessa in tutte le persone, ma di cui circa l’1% differisce tra individuo a individuo, contribuendo alle caratteristiche uniche di ogni persona.

A volte però succede che qualcosa vada storto: i geni, infatti, possono essere implicati nell’insorgenza e nello sviluppo di malattie in vari modi. Per esempio, che vi sia un errore nel DNA di un certo gene (che può essere ereditato dai genitori o che invece può essere subentrato casualmente), il che porta alla produzione di proteine difettose, nella maniera simile in cui un errore in presente in un libretto di istruzioni può fare assemblare male l’oggetto che descrive. In alcuni casi la molecola difettosa prodotta può condurre all’insorgenza di una patologia: questo è il meccanismo di alcune malattie genetiche ereditarie, come la fibrosi cistica. Non solo: errori al DNA che emergono nel corso della vita di una persona – processo inevitabile, soprattutto con lo scorrere del tempo – possono procurare danni genetici alle cellule, che possono evolvere in tumori maligni. Insomma, ci sono numerose situazioni che mettono a rischio la salute in cui sono i geni a giocare un ruolo fondamentale.

Come funziona la terapia genica

Per questi motivi avere a disposizione trattamenti che si indirizzino verso i geni in maniera specifica si rivela uno strumento fondamentale a disposizione della medicina odierna. Adesso che abbiamo fatto più chiarezza sul DNA e i geni possiamo andare più a fondo nello spiegare come funzionano le terapie geniche: secondo l’Agenzia europea per i medicinali, infatti, una terapia genica è un medicinale biologico che contiene un acido nucleico ricombinante (molecole di DNA ingegnerizzate in laboratorio ad hoc) somministrato agli esseri umani al fine di regolare, riparare, sostituire, aggiungere o eliminare una specifica parte di gene che ha causato una patologia. Ogni terapia genica prevede la somministrazione di materiale genetico specifico tramite un vettore (solitamente una porzione di virus modificata e innocua in grado di far penetrare il DNA nelle cellule umane) per dare diversi esiti. Esistono due modalità di somministrazione per la terapia genica: la terapia detta in vivo, in cui il gene viene somministrato direttamente nell’organismo del paziente, mediante un’iniezione; la terapia detta ex vivo, in cui le cellule bersaglio del paziente vengono prelevate, corrette in laboratorio e poi reintrodotte nel paziente stesso. Quest’ultimo è un tipo di terapia genica molto utilizzato nell’ambito oncologico ed ematologico. In particolare, tra i vari trattamenti disponibili, la cosiddetta terapia genica sostitutiva fornisce una copia funzionante dei geni danneggiati, aumenta la disponibilità di un gene in grado di modificare la malattia o sopprime la produzione di un gene danneggiato; la terapia genica per il trattamento del cancro mira principalmente a uccidere le cellule maligne o sopprimerne la crescita e infine le tecnologie emergenti del cosiddetto editing genetico sono in grado di riparare direttamente gli errori genetici all’interno del genoma umano.

I primi successi e il futuro della terapia genica

Era il 14 settembre 1990 quando, negli Stati Uniti, venne approvata ed eseguita la prima procedura di terapia genica su una bambina di quattro anni nata con una grave immunodeficienza genetica. Nei successivi dieci anni, sono stati condotti 300 studi clinici di terapia genica su oltre 3000 persone, e i successi della terapia genica sono continuati a crescere: al luglio 2022, le terapie geniche approvate e in commercio in Europa sono in totale 12, di cui 7 autorizzate anche in Italia; tra di esse, vi sono terapie per il trattamento di malattie rare, immunodeficienze e tumori del sangue.

Il campo di applicazione delle terapie geniche però è destinato a espandersi: uno studio del 2017, infatti, prevedeva che entro la fine del 2022 sarebbero state approvate circa 40 terapie geniche, di cui il 45% sarebbero stati trattamenti contro il cancro, il 34% per il trattamento delle malattie rare, il 17% per le malattie comuni e il 4% per le malattie estremamente rare. In effetti, i maggiori progressi in questo campo sono stati compiuti verso le malattie causate da mutazioni di un singolo gene (spesso malattie rare o ultra-rare, con poche opzioni di trattamento alternative) o tumori che non rispondono bene ai trattamenti convenzionali, come il melanoma metastatico, il glioblastoma, il cancro del pancreas e il carcinoma epatocellulare. Grazie alla possibilità di manipolare le cellule del sangue fuori dal corpo e poi reinfonderle, anche le terapie per i tumori ematopoietici (come i linfomi e le leucemie) sono oggetto di numerosi studi. Ma non è finita qui: la ricerca biomedica sta investendo tempo e risorse per applicare la terapia genica alle malattie più diffuse nella popolazione generale, in cui la produzione di alcune proteine potrebbe essere diventata insufficiente, come le malattie cardiovascolari, le malattie neurodegenerative come il morbo di Parkinson e di Alzheimer) e i disturbi relativi all’invecchiamento come l’artrosi. La terapia genica potrebbe offrire a tutti questi pazienti una cura innovativa, con il miglioramento a lungo termine della loro salute.

Fonti: