Un nuovo approccio di terapia genica contro l’hiv / A new approach of gene therapy against HIV

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

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Un gruppo di ricercatori statunitensi ha modificato geneticamente le cellule staminali del sangue per produrre linfociti “killer” che riconoscono ed eliminano le cellule infettate da hiv, costituendo una protezione a lungo termine contro l’Aids

Distruggere le cellule infettate da hiv e allo stesso tempo fornire una protezione duratura dalla malattia sono gli obiettivi della lotta contro l’Aids. E da oggi potremmo avere un’arma in più per raggiungere il traguardo dell’eradicazione della malattia: i ricercatori dell’Università della California, infatti, hanno sviluppato un nuovo approccio di terapia genica che sembra promettere molto bene.Il team ha modificato le cellule staminali emopoietiche (cioè quelle da cui si originano tutti gli elementi del sangue) per ottenere linfociti T (Car-T cells) in grado non solo di riconoscere le cellule infette e eliminarle, ma anche di costituire una popolazione stabile, capace potenzialmente di conferire immunità a lungo termine dall’hiv.

Lotta all’Aids 

Una delle più grandi conquiste nella battaglia contro la Sindrome da immunodeficienza acquisita (Aids) è stata di certo lo sviluppo di terapie basate su farmaci antiretrovirali, che permettono di bloccare la replicazione del virus e abbassare la carica virale nell’organismo fino a livelli quasi irrintracciabili.

Anche se rispetto al passato i pazienti conducono una vita lunga e di buona qualità, al momento dall’Aids non si guarisce, ma una delle strade battute dagli scienziati è quella di indurre una reazione del sistema immunitario così efficiente da sradicare l’infezione dal corpo ed eliminare le cellule infette che possono ricomparire anche a distanza di anni dal trattamento.

È in questo filone di ricerca che si inserisce lo studio di Anjie Zhen e colleghi dell’Università della California, che hanno applicato un approccio di terapia genica per modificare le cellule staminali emopoietiche dei macachi per ottenere linfociti T in grado di riconoscere e eliminare in modo specifico le cellule infettate da hiv.

Terapia genicaFacciamo un passo indietro. Per infettare le cellule dell’organismo ospite, hiv si lega a una molecola di membrana chiamata CD4. In questo modo hiv inganna la cellula che fa entrare il materiale genetico del virus – che potrà poi replicarsi –lasciando però all’esterno il suo involucro proteico vuoto.

Il team statunitense ha avuto l’idea di inserire nelle cellule staminali emopoietiche un gene Car (Chimeric antigen receptor) composto da una parte del gene di CD4: i linfociti T derivati dalle cellule modificate esprimono così un recettore chimerico dell’antigene in grado di riconoscere e legare una delle proteine dell’involucro di hiv. Quando il recettore CD4-Car di questi speciali linfociti T (chiamati in gergo tecnico Car-T cells) si lega all’involucro di hiv all’esterno delle cellule infettate, è come se una chiave facesse scattare una serratura, avviando una cascata di reazioni molecolari che portano il linfocita Car-T ad attivarsi e a distruggere la cellula malata.

Punto di forza dello studio, però, è soprattutto la dimostrazione che le cellule staminali modificate geneticamente, una volta ritrasferite nell’animale, non solo sopravvivono ma sono in grado di produrre una popolazione di linfociti Car-T che si mantiene stabile e efficiente anche a due anni di distanza dal trapianto. Dai dati forniti dai ricercatori, infatti, sembra che le cellule Car-T si distribuiscano nei distretti corporei cruciali nella storia naturale della malattia (tessuto linfoide e tratto gastrointestinale) dove il virus si annida e si replica.

Prospettive futureI risultati della ricerca evidenziano per la prima volta che le cellule staminali emopoietiche possono essere modificate con l’inserimento di un gene Car e che questo approccio di terapia genica può innestarsi in sicurezza nel midollo osseo di un organismo ricevente, generando cellule del sistema immunitari mature e funzionanti.

Per il momento i ricercatori puntano a perfezionare l’approccio in modo tale che possa affiancare le terapie antivirali: la speranza è che la combinazione renda le terapie standard più efficaci, riducendo la dipendenza dei pazienti dai farmaci e abbattendo i costi.

Questo studio apre inoltre interessanti prospettive di applicazione, che potrebbero portare in futuro allo sviluppo di una strategia terapeutica che debelli l’infezione da hiv e conferisca una protezione sicura e permanente da questa come da altre malattie.

ENGLISH

A group of US researchers has genetically modified blood stem cells to produce "killer" lymphocytes that recognize and eliminate HIV-infected cells, providing long-term protection against AIDS

Destroying HIV-infected cells and at the same time providing lasting protection from disease are the goals of the fight against AIDS. And from today we could have one more weapon to reach the goal of the eradication of the disease: the researchers of the University of California, in fact, have developed a new approach of gene therapy that seems to promise very well. The team has modified the cells hematopoietic stem cells (ie those from which all the elements of the blood originate) to obtain T cells (Car-T cells) able not only to recognize the infected cells and eliminate them, but also to constitute a stable population, potentially capable of conferring immunity in the long term from the hiv.

Fight against AIDS

One of the greatest achievements in the battle against Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS) was certainly the development of therapies based on antiretroviral drugs, which block the replication of the virus and lower the viral load in the body to almost untraceable levels .

Even if compared to the past, patients lead a long and good life, at the time AIDS does not heal, but one of the roads beaten by scientists is to induce a reaction of the immune system so efficient to eradicate the infection from the body and eliminate the infected cells that can reappear even after years of treatment.

It is in this line of research that fits the study of Anjie Zhen and colleagues of the University of California, who have applied a gene therapy approach to modify haematopoietic stem cells of macaques to obtain T lymphocytes able to recognize and eliminate specific cells infected by hiv.

Gene therapy

Let's take a step back. To infect cells in the host organism, hiv binds to a membrane molecule called CD4. In this way, hiv deceives the cell that brings in the genetic material of the virus - which can then be replicated - but leaving its empty protein shell on the outside.

The US team had the idea of ​​inserting into the hematopoietic stem cells a Careric gene (Chimeric antigen receptor) composed of a part of the CD4 gene: the T lymphocytes derived from the modified cells thus expressing a chimeric antigen receptor able to recognize and binding one of the hiv envelope proteins. When the CD4-Car receptor of these special T lymphocytes (called in the technical jargon Car-T cells) binds to the hiv casing outside the infected cells, it is as if a key triggered a lock, triggering a cascade of reactions molecules that carry the Car-T lymphocyte to activate and destroy the diseased cell.

The strength of the study, however, is above all the demonstration that genetically modified stem cells, once retransferred in the animal, not only survive but are able to produce a population of Car-T lymphocytes that remains stable and efficient even at two years away from the transplant. Indeed, from the data provided by the researchers, it seems that the Car-T cells are distributed in the crucial body districts in the natural history of the disease (lymphoid tissue and gastrointestinal tract) where the virus lurks and replicates itself.

Future perspectives

The results of the research show for the first time that hematopoietic stem cells can be modified by inserting a Car gene and that this gene therapy approach can safely implant into the bone marrow of a recipient organism, generating mature immune system cells and working.

For the time being, researchers are aiming to refine the approach so that it can support the antiviral therapies: the hope is that the combination will make the standard therapies more effective, reducing the dependence of patients on drugs and lowering costs.

This study also opens up interesting application perspectives, which could lead in the future to the development of a therapeutic strategy that reduces HIV infection and gives a safe and permanent protection from it as well as other diseases.

Da:

https://www.galileonet.it/2017/12/terapia-genica-hiv/?utm_campaign=Newsatme&utm_content=Un%2Bnuovo%2Bapproccio%2Bdi%2Bterapia%2Bgenica%2Bcontro%2Bl%27hiv&utm_medium=news%40me&utm_source=mail%2Balert