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Scienziati cinesi hanno cercato di trattare l'HIV usando CRISPR

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Non hanno curato l'HIV, ma gli esperti sono ancora entusiasti.

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Gli scienziati in Cina hanno usato la tecnologia di modificazione genetica CRISPR per trattare un paziente con l'HIV, ma non ha curato il paziente, secondo un nuovo studio.

Il lavoro, pubblicato oggi (11 settembre) su The New England Journal of Medicine, segna la prima volta che questo particolare strumento di modificazione genetica è stato utilizzato in una terapia sperimentale contro l'HIV, secondo gli autori, dall'Università di Pechino.

Anche se il trattamento non controllava l'infezione da HIV del paziente, la terapia appariva sicura - i ricercatori non hanno rilevato alcuna alterazione genetica non voluta, che in passato è stata una preoccupazione con le terapie geniche.

Gli esperti hanno elogiato il lavoro come un primo passo importante verso l'utilizzo di CRISPR, uno strumento che permette ai ricercatori di modificare con precisione il DNA, per aiutare i pazienti con HIV.

"Hanno fatto un esperimento molto innovativo su un paziente, ed è stato sicuro," ha detto il Dr. Amesh Adalja, uno specialista di malattie infettive e uno studioso senior presso il Johns Hopkins Center for Health Security di Baltimora, che non è stato coinvolto nello studio. "Dovrebbe essere visto come un successo."

Il nuovo studio è molto diverso dal caso non correlato e controverso di uno scienziato cinese che ha usato CRISPR per modificare i genomi dei bambini gemelli nel tentativo di renderli resistenti all'HIV. In questo caso, lo scienziato cinese ha curato il DNA degli embrioni e queste alterazioni genetiche possono essere tramandate alla generazione successiva. Nel nuovo studio, le modifiche del DNA sono state effettuate in cellule adulte, il che significa che non possono essere trasmesse

Lo studio ha coinvolto un singolo paziente con HIV che aveva anche sviluppato la leucemia, un tipo di tumore del sangue. Come risultato, il paziente aveva bisogno di un trapianto di midollo osseo. Così i ricercatori hanno sfruttato questa opportunità per modificare il DNA nelle cellule staminali del midollo osseo di un donatore prima di trapiantare le cellule nel paziente

In particolare, i ricercatori hanno usato CRISPR per cancellare un gene noto come CCR5, che fornisce istruzioni per una proteina che si trova sulla superficie di alcune cellule immunitarie. L'HIV usa questa proteina come "porta" per entrare nelle cellule

La piccola percentuale di persone che hanno naturalmente una mutazione nel gene CCR5 è resistente all'infezione da HIV

Inoltre, le uniche due persone al mondo che pensavano di essere "guarite" dall'HIV - noto come il paziente di Berlino e il paziente di Londra - avevano il virus apparentemente eliminato dal loro corpo dopo aver ricevuto trapianti di midollo osseo da donatori che avevano la naturale mutazione CCR5.

Tuttavia, poiché può essere difficile trovare donatori di midollo osseo con questa particolare mutazione, i ricercatori hanno ipotizzato che le cellule donatrici geneticamente modificate potrebbero avere lo stesso effetto.

Un mese dopo che il paziente ha ricevuto il trapianto, la sua leucemia era in completa remissione. I test hanno anche dimostrato che le cellule staminali geneticamente modificate sono state in grado di crescere nel suo corpo e produrre cellule del sangue. Queste cellule geneticamente modificate sono rimaste nel corpo del paziente per tutti i 19 mesi che gli sono stati seguiti.

Inoltre, i ricercatori non hanno visto alcun effetto "off-target" della modifica del gene CRISPR, il che significa che lo strumento non ha introdotto cambiamenti genetici in luoghi dove non era previsto o potrebbe causare problemi.

Tuttavia, quando il paziente ha brevemente smesso di parlare dei suoi farmaci anti-HIV come parte dello studio, i livelli del virus sono aumentati nel suo corpo, e ha dovuto ricominciare a prendere i suoi farmaci. Questa risposta è stata diversa da quella dei pazienti di Berlino e Londra, che sono stati in grado di rimanere liberi dall'HIV senza assumere farmaci.

La bassa risposta del paziente di Pechino si è probabilmente verificata, in parte perché il processo di modificazione genetica non è stato molto efficiente. In altre parole, i ricercatori non sono riusciti a cancellare il gene CCR5 in tutte le cellule donatrici

Ancora, "crediamo che questa strategia [è] un approccio promettente per la terapia genica" per l'HIV, studio autore senior autore Hongkui Deng, professore di biologia cellulare presso la Peking University, ha detto Live Science.

Un modo potenziale per migliorare il processo di modificazione genetica sarebbe quello di iniziare con le cosiddette cellule staminali pluripotenti, che hanno il potenziale per formare qualsiasi tipo di cellula nel corpo, ha detto Deng. I ricercatori modificherebbero queste cellule con CRISPR per inattivare il CCR5, per poi convincere le cellule a diventare le cellule staminali del sangue utilizzate per i trapianti di midollo osseo. Questa strategia potrebbe portare ad un maggior numero di cellule donatrici con il gene CCR5 modificato, ha detto Deng.

È importante notare che questo tipo di terapia genica è stato possibile solo perché il paziente ha avuto bisogno di un trapianto di midollo osseo, e quindi non è qualcosa che potrebbe essere applicato nella sua forma attuale al paziente HIV medio.

"Queste non sono persone comuni con l'HIV", ha detto Adalja a Live Science. "Queste sono persone che hanno l'HIV e hanno anche bisogno di un trapianto di midollo osseo", ha detto. Adalja ha aggiunto che un trapianto di midollo osseo può essere una procedura pericolosa.

Anche se la mutazione CCR5 protegge dall'HIV, alcuni studi suggeriscono che la modificazione genetica potrebbe avere altri effetti dannosi. Ad esempio, uno studio pubblicato all'inizio di quest'anno ha scoperto che la mutazione naturale del CCR5 era collegata ad un aumento del rischio di morte precoce. Tuttavia, i ricercatori notano che con il loro trattamento dell'HIV, stanno modificando il gene CCR5 solo nelle cellule staminali del sangue, il che non influenzerebbe il gene CCR5 in altri tessuti del corpo.

In un editoriale che accompagna lo studio, Dr. Carl June, direttore del centro per le immunoterapie cellulari presso la University of Pennsylvania Perelman School of Medicine, ha detto che la ricerca futura utilizzando CRISPR per l'HIV dovrebbe seguire i partecipanti per periodi ancora più lunghi, perché gli effetti dannosi della terapia genica, come il cancro, possono richiedere anni per arrivare. June, che non è stato coinvolto nel nuovo studio, ha precedentemente condotto una terapia genica per l'HIV, anche se non con CRISPR.