Sindrome di Down: in USA terzo cromosoma rimosso da una cellula

Ricercatori della Washington University sarebbero riusciti a eliminare da un nucleo cellulare umano l’esemplare di troppo di cromosoma 21, causa della malattia. “Non vale per per curare la sindrome, ma potrebbe contrastare i mali che possono accompagnarla, come le leucemie”

Per i genetisti si tratta di un evento storico: i ricercatori della Washington University di Seattle sono riusciti a rimuovere il terzo cromosoma da una cellula umana affetta da trisomia 21, più nota come Sindrome di Down.

La trisomia 21 è una condizione che interessa circa sei milioni di persone a livello planetario e secondo l’Organizzazione mondiale della sanità (Oms), i nuovi casi hanno un’incidenza dell’uno per mille sul totale delle nuove nascite. La causa della sindrome è nella presenza di una terza copia del cromosoma 21 all’interno del nucleo della cellula (le cellule normali ne contengono solo due) e tale alterazione genetica è responsabile di disabilità cognitive che possono essere moderate o significative, e si accompagna talvolta anche a malformazioni cardiache, propensione più marcata della media alla leucemia ed all’Alzheimer, ai disturbi della vista e del sistema muscolo-scheletrale. In assoluto, poi causa un’aspettativa di vita inferiore alla media.

Incurabile, la trisomia 21 oggi viene affrontata in prevalenza con un regime fisioterapico, terapie cognitive, del linguaggio e occupazionali e a volte con interventi chirurgici diretti a favorire lo sviluppo di funzioni fisiologiche e intellettuali che permettono a coloro che ne soffrono di vivere indipendentemente e di condurre una vita attiva e socialmente significativa.

Analisi prenatali come il triplo-test (che misura i livelli di alfafetoproteina, estriolo e gonadotropina corionica nel siero materno ), la translucenza nucale (TN, che misura lo spessore della nuca del feto tra l’undicesima e la quattordicesima settima di gestazione), l’amniocentesi (che analizza il fluido amniotico per rilevare anormalità del DNA del feto) e l’analisi dei villi coriali (CVS, che prevede l’analisi biochimica e genetica delle cellue fetali prelevate dai villi corionici della placenta) tentano di offrire uno strumento per predire la possibilità che un feto sia affeto dalla sindrome di Down.[one_fourth last=”no”]




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Ma dal momento che vengono effettuate in fase gestazionale, e non hanno un grado sufficiente di affidabilità (il triplo-test, che viene considerato il test più avanzato, ha un’accuratezza massima solo del 60 per cento), queste analisi non offrono una risposta soddisfacente sia ai genitori che temono che il loro feto possa essere affetto dalla trisomia 21, che alla medicina. Anzi, in alcuni casi possono finire addirittura diventare rischiose per il feto, dal momento che alcune sono di carattere invasivo.

In questa situazione, da anni lo sforzo della ricerca è diretto alla scoperta di un eventuale interruttore genetico che possa “zittire” il terzo cromosoma, in maniera che non produca più i substrati chimici e la segnaletica genetica che interferiscono con la normale espressione del genoma delle persone Down. Il massimo, ragionavano gli scienziati, sarebbe riuscire a trovare un metodo per estrarre del tutto il terzo cromosoma 21 dal DNA cellulare. Un’impresa del genere, fino a meno di tre anni fa, era ritenuta altamente improbabile anche dai ricercatori del Down Syndrome Center della Stanford University, considerato il più avanzato del mondo, che pure erano riusciti a realizzare per primi la visualizzazione chemodinamica del movimento dei neurotrasmettitori nell’assone di un neurone Down.

L’impresa, però, sarebbe finalmente – e a sorpresa- riuscita ai ricercatori della Washington University di Seattle. Il team guidato da David R. Russell, professore di medicina e biochimica, ha annunciato non solo di essere riuscito a rimuovere il cromosoma 21 in più dalla cellula, facendo in modo che tornasse a funzionare normalmente; ma anche di aver raggiunto l’obiettivo usando le cellule di una persona affetta dalla trisomia 21, piuttosto che di un animale come si fa tradizionalmente con questi studi. La ricerca è stata pubblicata su Cell.

“La cellula che abbiamo ottenuto funziona normalmente ed è la prima volta che un cromosoma viene rimosso intenzionalmente da una cellula non cancerogena – spiega Russell a Repubblica.it – , ma noi non proponiamo questo metodo come cura per la Sindrome di Down, piuttosto per affrontare alcuni dei mali, come la leucemia, ai quali le persone Down sono più esposte. E’ un metodo per creare cellule staminali specifiche del paziente che possono essere ritrapiantate quando il paziente ne ha bisogno”.

Come nel caso appunto della leucemia, dei disturbi cardiovascolari e di altre malattie neurodegenerative come l’Alzheimer che affliggono le persone Down. In questi casi, ragiona Russell, le nuove cellule non avendo il terzo cromosoma non contribuirebbero alla perpetuazione della malattia ed anzi nel tempo la ostacolerebbero, finendo così col fornire un metodo per trattare quei disturbi.

“Le cellule così create – afferma Russel – possono anche fare luce sulla maniera in cui si sviluppa l’Alzheimer. Dal momento che il cromosoma 21 in eccesso causa sintomatologie e degenerazioni strutturali simili a quelle dell’Alzheimer”.

Il modello della Trisomia 21 per studiare l’Alzheimer viene usato, del resto, da tempo anche dai ricercatori della University of California di San Diego, che quest’anno sono riuscti per la prima volta a invertire con successo l’impedimento cognitivo in topi affetti dalla Sindrome di Down. Il problema delle trisomie affligge poi particolarmente anche la medicina rigenerativa che fa un largo uso di tessuti omologhi del paziente per creare terapie genetiche. In questo caso il metodo di Russell e colleghi potrebbe essere usato per invertire la trisomie delle cellule staminali create per trattare il paziente.

Per raggiungere il loro obiettivo i ricercatori hanno usato un adeno-virus geneticamente modificato in maniera da trasportare il gene TKNEO, un gene del quale si avvale il virus del’herpes simplex per trascriversi nel genoma umano. Inserito in un punto specifico del terzo cromosma 21 della cellula Down, il gene TEKNEO stimola la cellula ad espellere il cromosoma infetto, pena la morte della cellula stessa. “Si tratta di un’espulsione radicale – spiega Russell – . Il cromosoma espulso non si lascia nessun residuo alle spalle, creando nei fatti un cellula in tutto e per tutto normale”.

Un fattore pure questo estremamente importante per il successo delle terapie genetiche, dal momento che la rottura dei cromosomi o la riorganizzazione del materiale genetico restante può causare tossicità mortali.

Altre trisomie che potrebbero avvantaggiarsi della scoperta del team della Washington University, oltre alla trisomia 21, sono la Sindrome di Edwards (trisomia 18) e quella di Patau (Trisomy 13), caratterizzate ambedue da un alto grado di mortalità infantile.