I ricercatori perfezionano la terapia genica sperimentale per l’herpes

Il farmaco sperimentale, una forma di terapia genica, consiste in un’iniezione di milioni di virus modificati in laboratorio che sono stati scavati per trasportare al loro interno due diversi enzimi: minuscole proteine ​​che funzionano come forbici molecolari. La terapia impiega tre diverse specie di questi virus trasportatori. Conosciuti come virus adeno-associati, o AAV, vengono utilizzati di routine nelle terapie geniche per trasportare geni o proteine ​​modificanti i geni ai siti bersaglio.

Negli esperimenti sull’herpes di Hutch, gli AAV si concentrano su gruppi di nervi che ospitano l’herpesvirus inattivo o latente, e quindi le forbici si mettono al lavoro, mirando e tagliando determinati segmenti di geni virali. Per i loro ultimi esperimenti, il team di Hutch ha selezionato un diverso mix di AAV e ha migliorato i propri risultati.

In precedenza, Jerome e Aubert hanno riferito che il farmaco può eliminare più del 90% dell’herpesvirus latente nei gruppi nervosi vicino alle facce dei topi iniettati con gli AAV portatori di enzimi. In questo nuovo studio, descrivono come hanno testato per la prima volta la terapia per trattare le infezioni in un gruppo di nervi chiamato gangli della radice dorsale, vicino al tratto genitale dei topi. Hanno scoperto che la terapia sperimentale ha ridotto il virus latente del 97%.

Jerome ha affermato che per motivi tecnici, misurare le infezioni latenti nei gangli della radice dorsale è straordinariamente difficile, ma Aubert è stato in grado di raggiungerlo.

“Non sapevamo quanto bene funzionasse la nostra terapia in quei gangli, e la risposta è stata che lì ha funzionato meglio di tutti, il che è un’ottima notizia”, ​​ha detto Jerome.

Fino a quest’ultimo rapporto, Jerome e Aubert non disponevano di un buon metodo per valutare se la riduzione del virus latente riducesse anche il livello di diffusione virale. Questo perché i topi utilizzati in questi studi non riattivano naturalmente le infezioni latenti da herpes, la fonte degli allarmanti e periodici focolai di piaghe dolorose che si ripresentano negli esseri umani.

Il team ha risolto il problema utilizzando un farmaco che stimola le recidive di herpes simplex di tipo 1, o HSV-1, nei topi. I risultati hanno mostrato ciò che ci si poteva aspettare ma non era mai stato dimostrato: quei topi il cui virus latente era stato ridotto dalla terapia genica hanno perso molto meno virus rispetto ai controlli il cui virus latente non lo aveva fatto.

Un’analisi che combina tutti e cinque gli esperimenti sui topi ha rilevato una riduzione statisticamente significativa sia della frequenza che della quantità di spargimento virale tra tutti gli animali trattati rispetto ai controlli. È importante sottolineare che i livelli di riduzione dipendevano sia dal dosaggio che dalla durata dei trattamenti.

“Lo spargimento è la cosa fondamentale e qui vediamo un’enorme differenza”, ha detto Jerome.

Preoccupazioni per potenziali tossicità

Gli scienziati di Hutch osservano, tuttavia, che la buona notizia è mitigata dalle recenti preoccupazioni nel campo della terapia genica sul potenziale delle terapie che utilizzano gli AAV per causare danni al fegato e ai nervi.

Il problema della tossicità è stato sollevato da altri ricercatori di terapia genica sulla base dei propri esperimenti. Non sembra coinvolgere gli enzimi di taglio genico utilizzati negli studi sull’herpes di Hutch, in cui quelle forbici molecolari si comportano come previsto. Invece, si concentra sugli AAV utilizzati per imballarli e trasportarli.

“I vettori AAV in generale sono stati considerati abbastanza sicuri. … Tuttavia, il lavoro emergente ha suggerito che i vettori AAV potrebbero non essere del tutto innocui come precedentemente ipotizzato”, hanno scritto gli autori di Hutch nel documento bioRxiv.

Hanno osservato la tossicità epatica in alcuni dei loro topi, ma hanno affermato che sembra essere il risultato di concentrazioni molto elevate di AAV, ben al di sopra di quanto ora è noto per essere necessario.

“Sappiamo qual è la dose tossica e otteniamo buoni risultati al di sotto di essa”, ha detto Jerome.

La neurotossicità è potenzialmente più preoccupante. Il team di Hutch ha riportato “sottili prove di danno neuronale” nei topi quando i campioni di tessuto sono stati esaminati sotto un potente microscopio. Tuttavia, non hanno riscontrato in quegli animali alcuna prova di cambiamenti nel comportamento o nella mobilità, come disturbi dell’andatura o dell’equilibrio, dopo la terapia genica.

“Nei primi esperimenti abbiamo riscontrato una certa tossicità nei vetrini, e forse sarà qualcosa che possiamo gestire molto facilmente”, ha detto Jerome. “Ma proprio non lo sappiamo. Vogliamo sapere che cosa esattamente sta causando questo.

Una priorità nel prossimo round di ricerca sarà risolvere quel mistero e, se necessario, trovare un modo per aggirarlo. I ricercatori sono fiduciosi che il problema sia risolvibile.

“Proprio come ogni progetto scientifico, inciampiamo sempre in alcune cose. In realtà è il modo in cui facciamo le scoperte”, ha affermato Aubert.

“Raramente va liscio. C’è sempre qualcosa che non ti aspettavi che si presentasse”, ha detto. “È come lavorare con una ricetta. «Oh, ho messo troppo sale! Proviamo a fare un passo indietro e mettere meno e vedere come va a finire.’ Oppure potrebbe essere un piccolo ingrediente mancante, e devo solo capire cosa manca per renderlo più saporito”.

Garantire la sicurezza prima che la sperimentazione umana possa iniziare

I ricercatori stanno conducendo ulteriori studi preclinici sulla terapia nei porcellini d’India, che, a differenza dei topi, hanno focolai naturalmente ricorrenti da infezioni latenti da herpes. Come per i topi, l’obiettivo iniziale di questa ricerca è sull’HSV-1, che è principalmente associato all’herpes labiale. Tuttavia, il ricercatore di Fred Hutch, il Dr. Anna Wald sottolinea che studi recenti, incluso uno pubblicato con i colleghi dell’Università di Washington, suggeriscono un cambiamento.

L’HSV-1 sta diventando, in particolare nelle prime infezioni per gli adulti sotto i 30 anni, la principale causa di herpes genitale, la condizione più temuta che è stata tradizionalmente associata all’HSV-2. Indipendentemente da ciò, se la terapia sperimentale funziona per l’HSV-1, i ricercatori sono fiduciosi che possa essere adattata in modo relativamente semplice per colpire l’HSV-2.

Wald, che è anche a capo della Divisione di allergie e malattie infettive presso l’UW, ricerca vaccini per prevenire o curare l’infezione da HSV dal 1991. Ha affermato che il lavoro di Jerome e Aubert è un cambio di paradigma nel campo, perché l’assunto è che una volta che una persona viene infettata da un herpesvirus – e ci sono otto membri di quella famiglia – è impossibile sbarazzarsi di quel particolare ceppo.

“È un approccio completamente nuovo, in cui puoi prendere un membro del gruppo dell’herpesvirus e sradicarlo dall’ospite. Come prova di principio, il fatto che possa essere fatto anche su uno solo di loro è sbalorditivo”, ha detto.

Jerome e Aubert sperano ancora di poter ottenere l’approvazione della FDA per testare la terapia sugli esseri umani in uno studio clinico in fase iniziale, progettato principalmente per garantire che sia sicuro, prima della fine del 2023. Se i problemi di tossicità sono più scoraggianti, il gli studi umani sperati dovranno aspettare fino a quando queste domande non saranno risolte.

Il lavoro è stato finanziato dal National Institutes of Health, dalla Fondazione Caladan e da oltre 1.600 singoli donatori. Cellectis ha sviluppato le meganucleasi utilizzate in questa ricerca.

Nota: gli scienziati di Fred Hutch hanno svolto un ruolo nello sviluppo di queste scoperte e Fred Hutch e alcuni dei suoi scienziati potrebbero beneficiare finanziariamente di questo lavoro in futuro.

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