Genetic engineering, GMO and Gene manipulation concept. Hand is inserting sequence of DNA. 3D illustration of DNA.
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Terapie geniche: cosa sono e come funzionano

Il 28 aprile 2021, sul quotidiano Repubblica è uscito un articolo in cui si trattava delle terapie geniche, delle nuove metodologie di cura che partono dal DNA e/o dall’RNA.

L’articolo sosteneva che, entro il 2030, gli scienziati sarebbero stati in grado di sviluppare 60 nuove terapie geniche ritenute in grado di aiutare coloro che, ad oggi, non vedono cure efficaci per le patologie di cui soffrono.

L’articolo mi ha piuttosto incuriosita, così ho pensato di approfondire un po’ la materia delle nuove terapie sperimentali, allo scopo di saperne di più e di fare un po’ di chiarezza.

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La mia indagine parte da una domanda fondamentale: COSA SONO LE TERAPIE GENICHE? Scopriamolo insieme.

Cosa sono le terapie geniche

Secondo gli studiosi, per terapie geniche si intende l’inserimento di materiale genetico (DNA o RNA) all’interno delle cellule al fine di poter curare alcune patologie che, come già accennato, al momento non hanno rimedio.

L’idea è quella di usare i geni – alla base del funzionamento cellulare – come dei minuscoli pezzi di ricambio in grado di sostituire le ”parti difettose”.

Tale processo, noto come trasfezione, sarebbe in grado di correggere, ristabilire e/o modificare le funzioni fisiologiche compromesse nei malati.

Attualmente, le terapie geniche oggetto di studio sono circa 16 mila e coinvolgono quasi 450 aziende sparse in tutto il Mondo.

L’obiettivo finale sarebbe quello di riuscire a curare malattie gravi come i tumori o l’HIV che, come tutti sappiamo, spesso non hanno un iter medicale che porti alla guarigione completa.

Come funzionano le terapie geniche

Il primo step della terapia genica è identificare il singolo gene – o i diversi geni – responsabili della malattia.

Solo in questo modo gli scienziati possono infatti capire quale sia il gene da modificare affinché la guarigione sia completa.

Una volta identificato il ”materiale malato”, si può procedere con la sostituzione delle parti infette con le parti sane.

Tale processo necessita di vettori, organismi necessari affinché un’infezione e/o un’infestazione siano trasferiti all’interno di un’altra specie.

Come vettori si possono usare, per esempio, i cosiddetti virus ”inattivi’‘, ossia quei virus svuotati del proprio corredo genetico.

Esempio di vettore tramite virus ”inattivo”

Dopo questo lavoro si può procedere con il secondo step, che prevede il rimpiazzo delle cellule difettose mediante ”forbici” molecolari enzimatiche che hanno la capacità di correggere il DNA andando a rimpiazzare le sequenze difettose.

In questo modo la cellula è in grado di sintetizzare correttamente le proteine necessarie al corretto funzionamento metabolico.

L’ultimo step prevede la possibilità di trasfettare (introdurre materiale genetico) le cellule somatiche di un individuo avente una malattia genetica con un segmento di DNA contenente l’allele sano.

Tipi di terapie geniche

Ad oggi esistono due tipi di terapie geniche: quella delle cellule germinali e quella delle cellule somatiche.

La prima tipologia prevede di trasfettare le cellule germinali come spermatozooi, ovulociti o staminali dei primissimi stadi dello sviluppo embrionale (4-8 settimane).

La seconda tipologia – che è anche quella più sperimentata – si propone di modificare solamente le cellule somatiche, senza andare ad intaccare in alcun modo quelle germinali.

La terapia genica con cellule somatiche si suddivide a sua volta in ex vivo e in vivo.

Terapia genica ex vivo

Le terapie geniche ex vivo sono quelle che vengono messe in pratica per prime e consistono nel prelievo delle cellule somatiche della persona interessata.

Dopo il prelievo, le cellule vengono messe in coltura in laboratorio e vengono trasdotte con il gene sano d’interesse tramite un apposito vettore.

Infine le cellule vengono ritrasferite nel paziente.

Questo tipo di terapia viene utilizzata nei casi in cui sia possibile prelevare, coltivare le cellule e reinserirle nell’organismo con successo.

Terapia genica in vivo

Le terapie geniche in vivo vengono usate in tutti quei casi in cui non è possibile procedere con il prelevamento, la coltura e il reinserimento delle cellule somatiche nei pazienti, come nel caso delle cellule cerebrali o cardiache.

In questi casi il gene sano viene inserito direttamente nell’organismo tramite un apposito vettore, direttamente per via locale o sistemica.

Da ciò consegue che, siccome non si deve passare per un laboratorio, i tempi vengono dimezzati e questa terapia risulti più economica rispetto a quella ex vivo.

Tipologie di trasferimento genico

La parte decisiva delle terapie geniche consiste nella scelta del metodo da adottare per la trasfezione.

Gli studiosi utilizzano due sistemi differenti: il trasferimento non virale e il trasferimento virale.

Trasferimento non virale

Questo primo tipo di trasferimento non utilizza i virus come vettori bensì altre metodologie come:

  • iniezione di DNA nudo
  • trasfezione tramite liposomi (cellule di grasso)
  • trasfezione tramite polimeri cationici
  • bombardamento tramite particelle (gene gun)

Trasferimento virale

Il trasferimento virale si basa sull’utilizzo di determinati virus ricombinati.

I virus attualmente studiati come vettori nelle terapie geniche sono:

  • retrovirus
  • lentivirus
  • adenovirus
  • virus adenoassociati
  • herpes virus

Punti di forza delle terapie geniche

Gli studiosi hanno evidenziato diversi punti di forza di queste nuove terapie sperimentali.

Per prima cosa, le terapie geniche vengono somministrate con un unico trattamento, in netto contrasto con le terapie tradizionali di oggi che prevedono al contrario cure ripetute e regolari nel tempo.

In secondo luogo, tali terapie intervengono in modo diretto sulle cause della malattia da curare, non si limitano solo ad alleviarne i sintomi.

Infine, investire in terapie avanzate è un valido alleato in materia di prevenzione di diverse patologie.

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