Talassemia | Corretto a Ferrara con il "taglia e cuci" genetico il gene difettoso che causa la malattia

Anemia, necessità costante di trasfusioni di sangue, scompensi che interessano diversi organi. La quotidianità di chi soffre delle forme gravi di anemia mediterranea o talassemia è fortemente inficiata dal fatto che i globuli rossi contenuti nel sangue sono pochi e di dimensioni inferiori rispetto alla norma, e la quantità di emoglobina di cui il corpo dispone può essere anche molto scarsa. Una condizione causata da una serie di mutazione genetiche particolarmente diffuse nell’area del Mediterraneo.

Il trapianto di midollo osseo è ad oggi l’unica speranza di guarigione per queste persone. Purtroppo però, le possibilità di trovare un donatore o una donatrice compatibile sono piuttosto rare. Pertanto, ogni passo nella direzione di trovare una cura definitiva, alternativa al trapianto, è un risultato importante e incoraggiante.

All’Università di Ferrara un team di scienziate/i è riuscito per la prima volta a riparare la mutazione genica β0-39 che causa la forma di β-talassemia più comune e grave del nostro territorio. Si tratta del gruppo coordinato dalla professoressa Alessia Finotti, della Sezione di Biochimica e Biologia Molecolare del Dipartimento di Scienze della Vita e Biotecnologie.

Le ricercatrici e i ricercatori si sono avvalsi di una tecnica innovativa di ingegneria genetica chiamata CRISPR-Cas9 che permette di correggere in maniera mirata una sequenza di DNA. Una sorta di “taglia e cuci” genetico, che è stato oggetto del Nobel per la Chimica nel 2020:

“Attraverso il protocollo CRISPR-Cas9 si effettua quello che viene definito editing del genoma. Si utilizzano delle specifiche proteine ingegnerizzate - le nucleasi Cas9 - che tagliano il gene bersaglio esattamente nel punto in cui è presente l’errore.  Quest’ultimo viene quindi corretto grazie ai naturali meccanismi di riparazione della cellula e all’aggiunta di alcune molecole di DNA che forniscono la sequenza corretta” spiega la professoressa Alessia Finotti.

Gli esperimenti hanno portato ad un ottimo livello di correzione del DNA e non si sono verificate modificazioni non programmate in altre aree del genoma al di fuori della regione d'interesse.

“Per valutare la bontà dei nostri risultati abbiamo analizzato il DNA corretto con due differenti tecniche di analisi: la droplet digital PCR e il sequenziamento NGS. Così abbiamo dimostrato la presenza del gene corretto nelle cellule ingegnerizzate, in grado di produrre una quantità normale di emoglobina” precisa la dottoressa Lucia Carmela Cosenza, prima autrice dello studio e artefice principale degli esperimenti.

L’intervento è stato effettuato in provetta su campioni di cellule precursori dei globuli rossi ottenute da otto pazienti talassemici che hanno ereditato la mutazione genetica sia dal padre sia dalla madre, che presentano dunque la forma più grave della malattia. Le ricerche hanno anche tratto beneficio da una biobanca cellulare prodotta insieme al DHT Talassemia dell’Arcispedale S. Anna di Ferrara, in collaborazione con le Dott.sse Maria Rita Gamberini e Monica Fortini.

“Lo studio è un primo passo verso un’applicazione terapeutica che potrebbe essere ottenuta dalla combinazione di questo approccio con altre strategie che il gruppo sta validando, come la strategia “read-through” e la riattivazione dell’emoglobina fetale. Inoltre, sarà necessario lavorare sul protocollo per tradurre quello che è un risultato “in vitro” in un’applicazione di rilevanza clinica” aggiunge la professoressa Finotti.

“Stiamo cercando di ottenere i finanziamenti necessari per continuare lo studio e concretizzare le numerose idee che nel frattempo abbiamo maturato, consci del fatto che il momento che stiamo vivendo non è facile, ma che in assenza di congrui interventi di sostegno alla ricerca anche le migliori idee avranno difficoltà nell’essere tradotte in applicazioni cliniche” continua Roberto Gambari che per anni ha diretto il Laboratorio di Ricerca sulla Terapia Farmacologica e Farmacogenomica della Talassemia, e che è tra gli autori dello studio.

“Questo lavoro è uno dei traguardi di un percorso che nasce da lontano e che ha trovato la proficua collaborazione dei pazienti e delle loro Associazioni, nello specifico l’Associazione “Rino Vullo” per la Lotta alla Talassemia di Ferrara, ALT e l’Associazione Veneta per la Lotta alla Talassemia di Rovigo, AVLT” commenta il professor Gambari, e conclude: “Tutto il gruppo vorrebbe dedicare questa ricerca alla memoria di Chiara Gemmo, una brillante dottoranda del nostro laboratorio prematuramente scomparsa qualche anno fa, e di Elio Zago che ci ha recentemente lasciati ed era stato presidente dell’AVLT. L’Associazione “Tutti per Chiara” ha tra l’altro finanziato la borsa di studio che ha consentito alla Dott.ssa Cosenza di iniziare questa ricerca. Elio Zago, d’altro canto, è stato decisivo nel consentire al nostro laboratorio di arrivare ad un elevato livello di competitività che ci ha permesso tra l’altro di coordinare il progetto europeo THALAMOSS (Thalassemia Modular Stratification System for Personalized Therapy of Βeta-Thalassemia)”.

Le autrici e gli autori della pubblicazione

Per saperne di più

L’articolo originale Efficient CRISPR-Cas9 based genome editing of β-globin gene on erythroid cells from homozygous β039-thalassemia patients è stato pubblicato sulla rivista Molecular Therapy - Methods & Clinical Developments.

Gli autori dello studio sono: Lucia Carmela Cosenza, Jessica Gasparello, Nicola Romanini, Matteo Zurlo, Cristina Zuccato, Roberto Gambari e Alessia Finotti.

Sulla stampa

• I lanci delle agenzie stampa Adnkronos e Ansa
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