Distrofia muscolare, un aiuto da un nuovo gene sintetico

Una nuova terapia per la distrofia muscolare di Duchenne potrebbe essere messa a punto sfruttando un gene regolatore sintetico battezzato Jazz. Questa nuova scoperta, utile per la lotta alla distrofia muscolare, è frutto di una ricerca condotta da due istituti del CNR, quello di biologia e patologia molecolari (IBPM) e di neurobiologia e medicina molecolare (INMM), in collaborazione con il Regina Elena di Roma e la University of Oxford. I dettagli dello studio sono stati pubblicati su PLoS ONE (Agosto 2007).

I geni hox, o geni regolatori, svolgono una funzione cruciale nel determinare le caratteristiche degli organismi. I geni regolatori codificano proteine che si legano sul DNA alle regioni di controllo dei geni da regolare, attivandone alcuni ed inibendone altri. Poter disporre di un gene regolatore sintetico in grado di controllare "su richiesta" l'espressione di un altro gene implicato in una patologia è stato l'obiettivo dei biotecnologi.

Grazie ai progressi che si stanno facendo nelle biotecnologie in futuro si avranno a disposizione delle terapie, alternative a quelle tradizionali, particolarmente utili per la cura delle malattie genetiche e del cancro. Sfruttando un gene regolatore sintetico è possibile controllare l'espressione di geni detti "bersaglio", coinvolti in diverse patologie, attivandone, attenuandone o spegnendone l'azione.

Studi precedenti avevano portato alla scoperta di una proteina analoga alla distrofina, l'Utrofina. Si era constatato che l'Utrofina è normalmente espressa solo a livello della giunzione neuromuscolare mentre, nei soggetti colpiti dalla distrofia muscolare di Duchenne (DMD), è distribuita su tutta la cellula. Grazie ad un lungo lavoro, durato oltre 10 anni, della professoressa Kay Davies (Oxford University) si è scoperto che un incremento dell'Utrofina poteva migliorare le funzionalità dei muscoli. Lo scopo del gene regolatore sintetico Jazz è appunto quello di controllare il gene dell'Utrofina.

Claudio Passananti, dell'istituto di biologia e patologia molecolari del CNR, spiega che il gene che hanno costruito (Jazz) è di dimensioni estremamente ridotte ed è un regolatore che, appropriatamente inserito nel Dna di un topo, si è dimostrato capace di incrementare in maniera specifica i livelli d'espressione del gene bersaglio dell'Utrofina nel muscolo scheletrico. L'esperto spiega che l'Utrofina rappresenta un bersaglio molto importante per la cura della distrofia muscolare di Duchenne perché è correlata funzionalmente alla distrofina, la cui mancanza è causa della malattia.

L'Utrofina è particolarmente espressa nel muscolo soprattutto durante le fasi dello sviluppo fetale e della rigenerazione muscolare per poi diminuire di concentrazione in età adulta dove viene parzialmente sostituita dall'attivazione del gene della distrofina. Nei pazienti con distrofia muscolare il gene dell'utrofina, pur essendo integro, è poco espresso. Passananti spiega che durante gli esperimenti in laboratorio, grazie al piccolo gene regolatore sintetico Jazz, si è ottenuto un considerevole aumento dell'Utrofina che si è rivelato utile a sostituire le funzioni normalmente espletate dal gene della distrofina.

Nel 2009 dovrebbe iniziare la sperimentazione sull'uomo del VOX C 1100, un farmaco messo a punto dal team della professoressa Kay Davies, in grado di regolare la proteina che sostituisce la distrofina nella rigenerazione muscolare. Anche il gene Jazz si trova attualmente in una fase di sperimentazione anche se gli studi su quest'ultimo potranno avere un'applicazione più ampia ed estesa a diverse malattie genetiche.

Tornando alla sperimentazione portata avanti dal CNR, Passananti spiega che i topi che esprimono il gene regolatore Jazz rappresentano il primo modello transgenico per una proteina sintetica in grado di regolare l'espressione genica, in futuro, si può pensare di incrociare questi topi con altri topi mdx. Questo tipo di incroci potranno essere un valido strumento per la realizzazione di terapie geniche da applicare sui topi al fine di individuare nuove sostanze utilizzabili in farmacologia per ottenere un aumento dell'espressione dell'Utrofina nel trattamento della distrofia muscolare Duchenne.

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