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Sindrome di Down. E se fosse possibile silenziare il cromosoma in più?


Per ora ci sono riusciti solo su staminali pluripotenti generate a partire da cellule di alcuni pazienti, ma il risultato potrebbe comunque rappresentare un punto di svolta per questa ed altre patologie. Su Nature alcuni scienziati statunitensi sono riusciti a “spegnere” una delle copie del cromosoma 21 che ne causa i sintomi.

19 LUG - Non ci era mai riuscito nessuno: “curare” la sindrome di Down con l’antibiotico. In realtà, la doxicillina usata in un nuovo studio pubblicato su Nature, ha funzionato solo da veicolo per la terapia genica ideata dai ricercatori della University of Massachusetts Medical School: drogandole con il farmaco è infatti possibile inserire nelle cellule un gene capace di eliminare la copia in più del cromosoma 21 che causa la malattia, permettendo alle cellule di proliferare in versione “corretta”. Ad oggi  il metodo è stato sperimentato solo su colture di staminali ottenute da pazienti affetti dalla sindrome di Down, ma gli scienziati non escludono che possa – a lungo termine – costituire il punto di partenza per la messa a punto di una terapia genica da testare in un trial clinico. Per ora, comunque, tale metodologia fornisce un ottimo strumento per studiare i processi implicati nello sviluppo dei sintomi della malattia.
 
Per riuscire nell’impresa, l’autrice principale dello studio Jeanne Lawrence e il suo team sono partiti dal processo naturale di silenziamento di uno dei due cromosomi X che si trovano in tutti i mammiferi femmina, che consente alla  prole di  presentarne uno solo. Entrambi i cromosomi sessuali di una donna, infatti, contengono un gene chiamato XIST (X-inactivation gene) che, se attivo, produce una molecola di Rna non codificante che riveste l’intera superficie del cromosoma e ne modifica l’espressione genica, in modo che solo una copia dei due cromosomi X sia funzionale: nelle femmine di ogni mammifero, una copia del gene Xist è attiva, così da silenziare il cromosoma su cui si trova. Per poter sfruttare meglio questo meccanismo, i ricercatori hanno inserito sul gene, con l’uso della doxicillina, una sorta di “interruttore” genetico. In questo modo, sono riusciti a controllare l’espressione di singoli geni del cromosoma 21, ritenuti responsabili dei problemi di sviluppo causati dalla sindrome di Down, la più comune anomalia cromosomica nell'essere umano.
Per testare i risultati, gli scienziati hanno dunque usato le cellule ottenute da un paziente affetto dalla sindrome di Down, da cui hanno generato  staminali pluripotenti indotte, contenenti le tre copie del cromosoma. Successivamente, tramite tecniche di genome editing,  hanno inserito nel Dna una copia del gene  Xist e hanno così generato sei cloni di staminali dalle capacità proliferative e differenziative rinormalizzate. “L’idea di spegnere un intero cromosoma è estremamente interessante”, ha spiegato Nissim Benvenisty dell’Università di Gerusalemme, in un commento rilasciato a Nature stesso. “Ad esempio anche per vedere come funzionano e rispondono ai trattamenti due cellule uguali in tutto tranne che nel  silenziamento della terza copia del cromosoma X”.
 
La ricerca ha bisogno di andare avanti: “accendere” Xist su modelli più complessi delle cellule pluripotenti potrebbe non bloccare tutta l’espressione genica nel cromosoma target. Tuttavia gli scienziati sono ottimisti, e si pensa  che il lavoro possa portare a trattamenti capaci di rallentare i sintomi degenerativi della malattia. Ma non solo: il metodo potrebbe essere utile per sviluppare modelli cellulari su cui studiare le cause molecolari della malattia e, in questo senso, potrebbe essere utile non solo per la sindrome di Down, ma anche per altre patologie generate da un numero errato di copie di un cromosoma.
 
Laura Berardi

19 luglio 2013
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