Progetto Editing CMT

MODULAZIONE DELL’EFFICIENZA TRADUZIONALE DELLA PROTEINA PMP22 NELLA MALATTIA DI CHRCOT-MARIE-TOOTH DI TIPO 1A TRAMITE UN INNOVATIVO APPROCCIO DI BASE EDITING

 PROGETTO PILOTA ANNUALE (4/11/2022 – 13/11 2023) REALIZZATO GRAZIE AL FINANZIAMENTO DI

ASSOCIAZIONE ITALIANA CHARCOT-MARIE-TOOTH ODV

 Prof. Alessandro Quattrone

Ha appena preso avvio, grazie a un finanziamento «pilota» di AICMT, un progetto di avanguardia sull’applicazione di nuovi metodi di terapia genica alla CMT. Il progetto, da me coordinato, verrà svolto principalmente nel laboratorio che dirigo, presso il Dipartimento CIBIO dell’Università di Trento.

Per cercare di comprendere in cosa consista la novità di questa iniziativa, occorre risalire nel tempo a dieci anni fa, quando venne pubblicato un articolo di ricerca su un nuovo sistema di manipolazione del genoma che nel 2020 sarebbe valso alle sue inventrici, Jennifer Doudna ed Emmanuelle Charpentier, il premio Nobel per la Chimica. Il metodo, detto CRISPR-Cas9, si impose rapidamente nella pratica scientifica per la sua potenza e la sua semplicità, e fu molto presto applicato allo specifico problema della correzione degli «errori» presenti nel genoma di pazienti con malattie genetiche. Un ulteriore sviluppo si ebbe nel 2016, quando gruppi americani e giapponesi introdussero una variante del metodo, quella dei cosiddetti base editor, che ne ha ampliato notevolmente la versatilità, praticamente rendendo possibile ogni tipo di modificazione.

In Italia CRISPR-Cas9 venne rapidamente implementato, e raffinato, presso il Dipartimento CIBIO da parte del gruppo della prof. Anna Cereseto, attiva sul tema dal 2015. Successivamente, in collaborazione con quest’ultima, nel 2022 il gruppo da me diretto ha fornito la prova di principio della possibilità di modificare tramite i base editor la sintesi delle proteine, e di compensare in modo preciso la carenza di una specifica proteina prodotta dalla mutazione del suo gene in un gruppo di patologie rare, dette aploinsufficienti. E’stato questo risultato positivo che ha permesso di avvicinarsi allo specifico problema della CMT 1A, la quale invece deriva dall’incremento della quantità della proteina PMP22. L’esperienza acquisita dal mio gruppo nella manipolazione della sintesi di proteine tramite editing del genoma ha permesso di varare il progetto, consistente nell’applicazione del protocollo già sviluppato per il lavoro concluso nel 2022 «al contrario», ovvero allo scopo di decrementare e non di stimolare la produzione di PMP22.

L’obiettivo di questa fase pilota, della durata di un anno, è di produrre sistemi di editing che diminuiscano la sintesi di PMP22 di circa il 30%, entità necessaria per ripristinare la normale espressione. Il sistema messo a punto in precedenza dal laboratorio ha infatti la caratteristica di essere estremamente preciso nella modulazione, caratteristica molto importante quando si opera su un gene il cui difetto di espressione, così come l’eccesso, è legato ad una patologia del sistema nervoso periferico. Il raggiungimento di questo primo obiettivo permetterebbe di preparare un progetto di ricerca ulteriore e più ampio, avente come scopo finale la sperimentazione del metodo su animali da esperimento.

Ciò che fa essere ottimisti è che una prospettiva del genere era del tutto impensabile dieci anni fa. Adesso si può invece, in laboratori specializzati in queste tecniche, concepire piani sperimentali che abbiano come obiettivo finale la curabilità della CMT. Anche a fronte di risultati positivi di questo approccio, altri ostacoli andranno superati, a cominciare dal difficile problema di far arrivare i base editor a un distretto così arduo da raggiungere come i nervi periferici.

Ma avremo imboccato una nuova strada, con un approccio di investigazione unico al mondo, e quindi ingaggiato una nuova, significativa battaglia nella difficile guerra alla CMT.