7 Agosto 2003
La Jolla, CA – Un metodo unico di terapia genica ritarda i sintomi e quasi raddoppia la durata della vita in un modello animale di topo affetto dalla malattia di Lou Gehrig, ha scoperto un team di ricerca guidato dal Salk Institute.
I risultati sono i primi a dimostrare questo grado di recupero dopo l'inizio di questa paralizzante e fatale patologia del sistema nervoso e potrebbero portare alla scoperta di un nuovo trattamento genetico per la malattia che colpisce oltre 30,000 americani. Lo studio è stato pubblicato sul numero dell'8 agosto della rivista Science.
Fred H.Gage, professore di genetica, Brian Kaspar, ricercatore del Salk, Jeffrey Rothstein, professore di neurologia alla Johns Hopkins University, e i loro colleghi hanno scoperto che l'iniezione nei muscoli di un gene che produce la proteina stimolante la crescita delle cellule nervose, il fattore di crescita insulino-simile-1 (IGF-1), ha portato a una maggiore durata della vita, alla preservazione delle cellule nervose e a una riduzione dell'atrofia muscolare.
La malattia di Lou Gehrig, nota come sclerosi laterale amiotrofica (SLA), è caratterizzata dalla degradazione delle cellule nervose che controllano il movimento muscolare. Attacca rapidamente queste cellule nervose motorie nel cervello e nel midollo spinale, provocando infine la paralisi totale e la morte. La sua causa è sconosciuta. Sebbene la malattia sia stata identificata per la prima volta nel XIX secolo, attirò l'attenzione internazionale nel 19, quando il grande giocatore di baseball Lou Gehrig annunciò di essere affetto da SLA e si ritirò dai New York Yankees. Morì due anni dopo.
"La proteina IGF-1 è stata utilizzata negli studi clinici per un po' di tempo, con risultati marginali", ha affermato Gage. "La sfida più grande è stata quella di trasportare la proteina attraverso la barriera emato-encefalica fino al sistema nervoso centrale. Iniettando il nostro vettore virale nei muscoli, il gene ha potuto quindi trasportare la proteina nelle cellule nervose che controllavano il muscolo, con conseguente preservazione di quelle cellule nervose che altrimenti sarebbero morte più rapidamente a causa della SLA".
"La SLA è una malattia terribile e oggi i pazienti hanno poche opzioni terapeutiche", ha affermato Rothstein, professore di neuroscienze e direttore del Robert Packard Center for ALS Research presso la Johns Hopkins. "Questo studio sugli animali è il primo a identificare un trattamento che rallenta la malattia una volta che i sintomi sono già comparsi, una scoperta significativa che offre spunti di riflessione sul meccanismo della malattia e un importante potenziale terapeutico".
Gage e i suoi colleghi hanno scoperto che la somministrazione di una terapia genica non tossica, utilizzando un virus adeno-associato che trasportava l'IGF-1 nel muscolo (con successivo trasferimento dell'IGF-1 ai neuroni morenti nella SLA), ritardava l'insorgenza della malattia di 31 giorni e prolungava la durata della vita dei topi fino a un massimo di 265 giorni, rispetto ai 140 giorni dei topi non trattati. L'IGF-1 era anche in grado di prolungare la durata della vita di 22 giorni quando iniettato dopo la comparsa dei sintomi, indicando il potenziale trattamento del metodo per diversi stadi della malattia. Oltre a prolungare la sopravvivenza, il trattamento con la terapia genica ha mantenuto il movimento fisico per un tempo significativamente più lungo rispetto ai topi non trattati e ha fornito il 20% in più di massa muscolare.
I ricercatori hanno dimostrato che l'IGF-1 innesca un percorso molecolare che sembra preservare la funzione del nervo motorio. Quando il recettore per l'IGF-1 viene attivato, un enzima chiamato Akt viene addizionato di una molecola di fosfato (un processo chiamato fosforilazione). L'enzima Akt viene attivato e contribuisce a bloccare il processo di apoptosi, o morte cellulare programmata.
"È noto che l'IGF-1 aumenta il numero di molecole di Akt fosforilate, inibendo l'apoptosi inibendo direttamente diversi segnali pro-apoptotici", ha affermato Gage. "Abbiamo scoperto che l'IGF-1 ha ridotto i livelli di una specifica proteina coinvolta nell'apoptosi di oltre il 63% rispetto ai topi non trattati. La comprensione di questo pathway ci ha portato a sperimentare con l'IGF-1 in primo luogo e sottolinea l'importanza vitale della comprensione dei meccanismi fondamentali della funzione cellulare per i progressi della medicina".
Sebbene questa ricerca sia ancora nella fase sperimentale sugli animali e siano necessari diversi passaggi prima che una possibile terapia sia ritenuta sufficientemente sicura ed efficace per l'uso, i ricercatori sono nella fase di pianificazione delle sperimentazioni sull'uomo per questo metodo di terapia genica.
Questa ricerca è stata supportata da sovvenzioni del Project ALS, della Christopher Reeve Paralysis Foundation, del National Institute on Aging e del National Institute of Neurological Diseases and Stroke.
Il Salk Institute for Biological Studies, con sede a La Jolla, in California, è un'organizzazione indipendente senza scopo di lucro dedicata alle scoperte fondamentali nelle scienze della vita, al miglioramento della salute e delle condizioni umane e alla formazione delle future generazioni di ricercatori. Il Dott. Jonas Salk fondò l'istituto nel 1960 grazie alla donazione di un terreno da parte della città di San Diego e al sostegno finanziario della March of Dimes Birth Defects Foundation.
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