Con le forbici molecolari un passo avanti verso la cancellazione dei 'serbatoi' dei virus e una possibile cura in futuro
Un team di scienziati ha dimostrato che si può eliminare completamente ogni traccia del virus Hiv dalle cellule infette utilizzando le 'forbici molecolari', l'editing genetico Crispr-Cas. Il potenziale dell'utilizzo di questa tecnologia è stato sondato su colture cellulari in laboratorio in uno studio presentato in anticipo al Congresso europeo di microbiologia clinica e malattie infettive (Eccmid 2024, in programma dal 27 al 30 aprile a Barcellona), da ricercatori dei Paesi Bassi. Gli esperti puntualizzano che si tratta di risultati preliminari "molto incoraggianti", ma c'è un lungo lavoro da fare per trasformare questa in una cura per l'Hiv.
Si conferma la validità dell'approccio che prevede di 'tagliare' il Dna dell'Hiv dalle cellule infette e questo lavoro, spiegano gli esperti, alimenta le speranze di un trattamento che elimini l'infezione. E' un "passo avanti significativo" nella ricerca di questa cura, viene evidenziato. Gli studi sono stati condotti da Elena Herrera-Carrillo e dal suo gruppo (composto dai ricercatori Yuanling Bao, Zhenghao Yu e Pascal Kroon) all'University Medical Center di Amsterdam. La tecnologia di editing genetico Crispr-Cas è un metodo che ha rivoluzionato la biologia molecolare: consente alterazioni precise ai genomi degli organismi viventi. Una tecnica che ha fruttato il premio Nobel per la Chimica 2020 ai suoi inventori, Jennifer Doudna ed Emmanuelle Charpentier.
Con queste forbici molecolari gli scienziati possono individuare e modificare con precisione dei segmenti specifici del codice genetico di un organismo. Crispr-Cas taglia il Dna in punti precisi con l'aiuto dell'Rna guida (gRna). Questa azione facilita la cancellazione di geni indesiderati o l'introduzione di nuovo materiale genetico nelle cellule di un organismo, aprendo la strada a terapie avanzate. Tutto questo può aiutare in una delle sfide più complesse nel trattamento dell'Hiv. Il virus è infatti capace di integrare il proprio genoma nel Dna dell'ospite, rendendone estremamente difficile l'eliminazione. Numerosi potenti farmaci antivirali sono attualmente in uso per l'infezione da Hiv. Nonostante la loro efficacia, una terapia antivirale permanente è essenziale, poiché il virus può ricomparire dai 'serbatoi' esistenti quando il trattamento viene interrotto.
Gli autori spiegano che lo strumento di modifica del genoma Crispr-Cas fornisce un nuovo mezzo per colpire il Dna dell'Hiv. "Il nostro obiettivo - spiegano - è sviluppare un regime robusto e sicuro, cercando una 'cura per l'Hiv per tutti', inclusiva, che possa inattivare diversi ceppi di Hiv in vari contesti cellulari". Il virus può infettare diversi tipi di cellule e tessuti del corpo, ciascuno con il proprio ambiente e le proprie caratteristiche uniche. I ricercatori stanno quindi cercando un modo per colpire l'Hiv in tutte queste situazioni. Nella ricerca è stata utilizzata la forbice molecolare Crispr-Cas e due Rna guida (gRna) contro le sequenze 'conservate' dell'Hiv, in pratica ci si è concentrati su parti del genoma del virus che rimangono le stesse in tutti i ceppi conosciuti. Così facendo gli scienziati hanno ottenuto la cura delle cellule T infettate dall'Hiv.
Concentrandosi su queste sezioni conservate, l’approccio mira a fornire una terapia ad ampio spettro in grado di combattere efficacemente molteplici varianti dell'Hiv. Tuttavia, ci sono alcune sfide da superare: prima di tutto la sfida logistica rappresentata dalle dimensioni troppo gradi del vettore utilizzato per trasportare la 'cassetta degli attrezzi' che codifica i reagenti terapeutici Crispr-Cas nelle cellule. I ricercatori hanno sperimentato varie tecniche per ridurne le dimensioni e stanno tentando ora di caricare i grandi 'bagagli' in una 'auto compatta' per il viaggio verso la cellula infetta, e cercano modi per ridimensionare il 'bagaglio' in questione per un trasporto più semplice. Un altro problema è raggiungere le cellule 'serbatoio' dell'Hiv che vivono un effetto rimbalzo quanto il trattamento antiretrovirale per l'Hiv viene interrotto.
Gli autori hanno valutato vari sistemi Crispr-Cas per capirne efficacia e sicurezza nel trattamento delle cellule T Cd4+ infette da Hiv. E hanno condiviso i risultati su due di questi sistemi. In particolare SaCas9 ha mostrato prestazioni antivirali rilevanti, riuscendo a inattivare completamente l'Hiv e ad asportare il Dna virale. La strategia di ridurre al minimo le dimensioni del vettore ha avuto successo, migliorando la 'spedizione' alle cellule infette. E gli scienziati sono stati in grado di prendere di mira i serbatori nascosti del virus. "Abbiamo sviluppato un efficiente attacco combinato sul virus Hiv e dimostrato che le terapie possono essere somministrate specificamente alle cellule d'interesse. E' un progresso verso la progettazione di una strategia di cura". Cura che non arriverà subito domani. ribadiscono. "I nostri prossimi passi prevedono l'ottimizzazione" di vari aspetti e il passaggio "a modelli preclinici per studiare in dettaglio efficacia e sicurezza". Missione: "Evitare il rilascio di Crispr-Cas in cellule non serbatoio e rendere il sistema il più sicuro possibile per future applicazioni cliniche". Raggiunto il giusto equilibrio, "potremo prendere in considerazione sperimentazioni cliniche di 'cura' negli esseri umani per disattivare il serbatoio dell'Hiv".
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