LA TERAPIA GENICA

Che cos’è la terapia genica?

• Per terapia genica si intende il trasferimento di materiale genetico allo scopo di prevenire o curare una malattia. Nel caso di malattie genetiche consiste essenzialmente nel trasferire la versione “funzionante” del gene in modo da rimediare al difetto. Può essere applicata a cellule somatiche, nel qual caso il difetto viene curato esclusivamente nel paziente soggetto alla terapia, e a cellule germinali, rendendo possibile la trasmissione alle generazioni successive.

Isolamento del gene• Un gene è una porzione di DNA contenente le

informazioni necessarie a fabbricare una proteina.Quindi trasferire un gene significa trasferire un pezzo particolare di DNA.

• La prima tappa verso la terapia genica è costituita dal riconoscimento del gene responsabile della malattia.

• Si procede all’isolamento (o clonaggio) grazie alle tecniche della biologia molecolare è possibile ottenere un segmento di DNA contenente il gene in questione.

• Senza queste procedure nessuna malattia è candidata alla terapia genica.

Come si trasferisce DNA nelle cellule bersaglio?

I geni “sani”vengono inseriti nelle cellule attraverso dei vettori appropriati. Per fare ciò si può ricorrere a due metodologie:

• in vivo: trasferimento di DNA direttamente nelle cellule e nei tessuti del paziente;

• ex vivo:il DNA viene prima trasferito in cellule bersaglio isolate dall’organismo, fatte crescere in laboratorio;

Vettori utilizzati

Vettori virali:• Retrovirus;• Adenovirus;• Virus adeno-associati;• Herpes virus;• Poxivirus;• Cellule prodotte da vettori retrovirali;

Vettori non virali:• Elettroporazione;• Gene gun;• DNA nudo;• Rna transfer;• Liposomi;

La terapia genica è uguale per tutte le malattie?

• Nonostante tutti i protocolli di terapia si basino sugli stessi principi e abbiano metodiche simili ogni malattia richiede una differente metodica, non solo per l’isolamento del/dei geni coinvolti, ma soprattutto per la differenza delle cellule bersaglio. Ogni patologia presenta quindi delle problematiche tecniche peculiari.

Le cellule bersaglio

Le principali fonti di cellule bersaglio sono:• Tessuto sottocutaneo;• T. intrabronchiale;• T. intravenoso;• T. intratumorale;• T. intratecale;• T. intraperitoneale;• T. intranasale;• T.intramuscolare;• T. intradermale;• Midollo osseo.

Malattie candidate alla cura con terapia genica

• Malattie monogeniche (fibrosi cistica, ipercolosterolemia familiare, emofilia B, ada-scid, ecc.)

• Cancro (tumori del tessuto nervoso, melanomi, tumori ematologici, sarcomi, tumori gastrointestinali, uro-genitali e ginecologici.)

• Malattie infettive (HIV)

Limiti della terapia genica

I principali problemi riscontrati nell’applicazione della terapia genica sono:

• Efficienza del trasferimento• Durata dell’espressione• Reazione immunitaria• Sicurezza della procedura

Un vettore efficiente deve:

Essere selettivo ed entrare facilmente nelle cellule-target

Essere esprimibile in elevate quantità

Essere sicuro

I vettori possono essere:

Virali

Non virali

Vettori virali:

• Retrovirus• Adenovirus• Virus Adeno-associati• Virus Herpes Simplex

Cos’è un Retrovirus?

Il retrovirus è un virus con un piccolo genoma ad RNA con 3 geni chiamati gag, pol ed env che codificano per le proteine della parte centrale, per la trascrittasi inversa e per le proteine dell’involucro ed una sequenza di impacchettamento, y. Ad ognuna delle due estremità esiste un segmento di DNA, formato dalle unità ripetitive terminali o LTR.

Cos’è un retrovirus?

Le unità LTR agiscono come promoter, regolando l’espressione dei geni virali ed inoltre permettono al virus di integrare il proprio genoma entro i cromosomi delle cellule infettate.

Come si può sfruttare ai fini della terapia genica?

Vantaggi dei Retrovirus:

• Il DNA del vettore si integra stabilmente nel genoma .

• Il gene terapeutico viene trasmesso alle cellule figlie in seguito a divisione cellulare.

Limiti dei Retrovirus:

• L’infezione delle cellule richiede la replicazione cellulare.

• Sono rapidamente inattivati nel siero del complemento .

• Si integrano nel genoma cellulare in modo relativamente casuale, provocando inserzioni mutageniche con potenziale danno alle cellule.

Limiti dei retrovirus:

• Possono trasportare solamente un gene per complessive 7-13 kb.

• La loro produzione è estremamente costosa

Cos’è un Adenovirus?

L’adenovirus è un patogeno naturale dell’uomo, ha un genoma a DNA a doppio filamento di 36 kb, può infettare molti tipi di cellule e causa nell’uomo solo una lieve malattia (il comune raffreddore).

Come si può sfruttare ai fini della terapia genica?

Vantaggi degli Adenovirus:

• Largo numero di tipi cellulari bersaglio ed alta efficienza .

• Non richiede che la cellula ospite sia in divisione.• Il DNA virale esiste come episoma e non si

incorpora stabilmente nel genoma delle cellule bersaglio →elimina così il rischio di cancerogenesi.

Limiti degli Adenovirus:

• Rapida inattivazione delle cellule infettate dall’adenovirus .

• Avviene una progressiva perdita dell’episoma che porta generalmente ad una espressione transitoria.

Cos’è un virus Adeno-associato?

I virus adeno-associati appartengono alla classe dei parvovirus (piccoli virus a DNA) che richiedono la coinfezione con un adenovirus per la loro replicazione.Gli AAV si replicano come virus a DNA a doppio filamento, ma si impacchettano come DNA a singolo filamento.

Come si può sfruttare ai fini della terapia genica?

Normalmente il virus non modificato si integra nel genoma della cellula bersaglio ad uno specifico locus del cromosoma 19,eliminando così il rischio di inserzioni casuali. Purtroppo questa capacità viene persa negli AAV modificati.

Vantaggi dei virus Adeno-associati:

• Non causano infiammazioni e non sono responsabili di nessuna patologia che colpisca l’uomo.

• Mancanza di reazioni immunitarie →questi virus sono espressi più a lungo degli degli adenovirus.

Limiti dei virus Adeno-associati:

• Hanno una ridotta capacità a trasportare geni estranei solo 4 kb, la metà rispetto agli adenovirus.

Cos’è il virus Herpes Simplex?

Il virus herpes simplex è 5 volte più grande di un adenovirus e può pertanto contenere più geni o geni contenenti introni.

Come si può sfruttare ai fini della terapia genica?

L’herpes virus non integra i propri geni nel DNA dell’ospite, ma sono attratti dai neuroni, che possono trattenere al proprio interno tali virus, in forma più o meno innocua, per tutta la vita del paziente.

Vantaggi dei virus Herpes Simplex:

• L’herpes virus agisce sulle cellule non in divisione

• Ha un ampio spettro d’infezione (interessa quasi tutte le cellule dell’organismo).

Vettori non virali:

• DNA nudo• Liposomi cationici• Coniugati molecolari

DNA nudo:

• Vantaggi: facilità a produrlo in elevate quantità e a purificarlo.

• Limiti: è facilmente degradato dalle nucleasidell’ospite e l’efficienza di trasformazione del DNA è relativamente bassa.

Cosa sono i liposomi cationici?

• Sono vescicole lipidiche artificiali, dotate di carica elettrica positiva, in grado di incorporare DNA a carica negativa

Come si possono sfruttare ai fini della terapia genica?

Il DNA, racchiuso nel liposoma, viene trasportato all’interno delle cellule. Successivamente viene rilasciato nel citoplasma e trasportato al nucleo.

Vantaggi dei liposomi cationici:

• Presentano un elevato profilo di sicurezza rispetto ai vettori virali.

• Possono contenere DNA di grandi dimensioni.

• La trasfezione non richiede la divisione cellulare.

Limiti dei liposomi cationici:

• Il principale limite dei sistemi liposomialiconsiste nella scarsa selettività.

Cosa sono i coniugati molecolari?

Sono complessi stabili di DNA e polilisina. Questi sistemi potrebbero essere veicolati all’interno delle cellule attraverso meccanismi di endocitosi mediata da recettori appropriati.

Limiti dei coniugati molecolari:

• Un limite è rappresentato dalla sua transitorietà (breve emivita all’interno della cellula) e dal fatto che il DNA introdotto con questo sistema tende ad essere incorporato negli endosomi.

Riassumendo

La storia

• ’50-’60 il trasferimento genico in cellule animali portava alla sintesi di proteine ed anticorpi contro di esse.

• ’70-’80 nei primi protocolli di terapia genica le proteine sintetizzate vengono distrutte dalla reazione immunitaria dell’organismo.

• ’90 le reazioni immunitarie indesiderate possono essere usate per le vaccinazioni.

I VACCINI

Debellato il vaiolo, azzerata l’incidenza della poliomielite, tifo, tetano, rosolia epatite A e B.

Malaria? AIDS? Epatite C?

SOLUZIONE: VACCINI GENETICI

I VACCINI TRADIZIONALI

• FONTI: agente patogeno ucciso o indebolitoalcune subunità

• OBIETTIVI: INSEGNARE AL SISTEMA IMMUNITARIO CON L’INGANNO

=> In caso d’infezione si attiva contro l’antigene

LE RISPOSTE

IMMUNITA’ UNORALE:LINFOCITI B contro patogeni all’esterno della cellula, produzione di anticorpi, e quindi facilitata distruzione da parte di altri elementi del sistema immunitario

IMMUNITA’ CELLULARE:LINFOCITI T (CITOTOSSICI) KILLER: debellano i patogeni che colonizzano le cellule

Perché? Le cellule infettate espongono sulla superficie esterna frammenti dei microrganismi invasori

In entrambe le risposte partecipa una classe di globuli bianchi: i LINFOCITI T HELPER

L’azione del sistema immunitario non si limita solamente ad eliminare il patogeno estraneo, ma conserva le “informazioni” in cellule memoria che contribuiscono a rendere la risposta più immediata ed efficiente contro lo stesso aggressore in futuro.

I VACCINI VARIANO PER DURATA E SICUREZZA FORNITE

• MICRORGANISMI VIVI ATTENUATI (VIRUS) entrano nelle cellule => producono antigene=> stimolano l’aggressione da parte dei linfociti T killer e degli anticorpi

• Es. Morbillo, rosolia…• Immunità dura tutta la

vita

• PATOGENI UCCISI: gli antigeni non possono penetrare all’interno della cellula pertanto abbiamo solo una risposta umorale.

• Es. Epatite A• Servono richiami

periodici

PROBLEMI:

• Possono provocare malattie in persone con sistema immunitario compromesso Ex. pazienti sottoposti a chemioterapia, AIDS, persone anziane…

• Mutazioni che riattivano la virulenza del virus• Il microrganismo intero contiene molecole

patogene non coinvolte nello sviluppo dell’immunità: reazioni allergiche.

I PLASMIDI

I plasmidi utilizzati per l’immunizzazione:

trasportano solo geni che specificano per una o più proteine antigene.

sono privi di geni che potrebbero ricostruire il proprio genoma ed indurre la malattia.

INIEZIONE o PISTOLA GENICA

• La pistola genicainietta i plasmidi sulle cellule più superficiali: cute e mucose.

• Iniezione:inserisce direttamente i geni in una cellula e in quelle adiacenti al punto di inserzione dell’ago.

Dopo che il plasmide ha raggiunto il nucleo vengono sintetizzate le proteine antigene:

• Se sfuggono dalle cellule possono suscitare la risposta immunitaria umorale

• Se vengono frammentate ed esposte sulla superficie cellulare suscitano la risposta immunitaria cellulare

VANTAGGI dei VACCINI A DNA

• Attivano entrambe le risposte immunitarie• Sono privi di patogenicità. Sono stabili.• Facili da progettare e da produrre:

economici…• Possono essere ingegnerizzati per portare

più geni appartenenti a differenti ceppi di patogeno (virus dell’influenza e HIV)

I VACCINI A DNA

La sperimentazione di primo livello

• Per prevenire infezioni (virus HIV, dell’herpes, dell’influenza e dell’epatite B, nonché plasmodio della malaria)

• Per sostenere il sistema immunitario di pazienti con HIV

• Per trattare alcuni tumori

OBIETTIVI:

Valutare gli effetti sul sistema immunitario:

stabilire la tossicità del plasmide;

il DNA introdotto stimoli una risposta immunitaria nei confronti del DNA del ricevente.

Nei laboratori: come funziona il sistema immunitario?

• Paradosso: Come fanno i vaccini a DNA ad attivare i linfociti T citotossici?

• I linfociti T citotossici, infatti, devono legarsi sia a frammenti antigenici su cellule estranee al sistema immunitario, inoculate con il vaccino, sia ad una seconda molecola stimolatrice che si trova solo sulle cellule che presentano l’antigene.

RISPOSTA:

alcuni plasmidi riescono ad entrare nelle cellule che presentano l’antigene.

Il DNA plasmidico che circonda i geni antigeni rafforza la risposta immunitaria stimolata dagli antigeni.

L’elevata frequenza di coppie CpG non metilate, in particolare, indurrebbe una parte primitiva del sistema immunitario (indipendente dal riconoscimento dell’antigene) a distruggere o segregare il materiale estraneo.

Cellule che presentano l’antigene Sovrapposizione delle

due immagini evidenzia che anche le cellule che espongono

l’antigene hanno assunto il vaccino e

producono l’antigeneCellula che produce l’antigene

del vaccino

Come migliorare…

• Si può avere una risposta più potente grazie ad sequenze “immunostimolanti”.

Sequenze di CG fiancheggiate da due purine dal lato della C, e da due pirimidine sul lato della G A CG T

G C• Incorporando geni che codificano per molecole di

segnalazione che regolano il reciproco funzionamento dei sistema immunitario.

Es. GMCSF ( fattore di stimolazione delle colonie dei granulociti e macrofagi) induce la proliferazione delle cellule che presentano l’antigene.

RISPOSTACELLULARE

LINFOCITI T HELPERTh1

RISPOSTAUMORALE

LINFOCITI T HELPERTh2

CITOCHINE

Un vaccino che include geni per antigeni dell’HIV e per l’interleuchina 12( Th1):

o riduce la produzione di anticorpi

o aumenta la capacità di risposta dei linfociti T citotossici agli antigeni dell’HIV

Questo esperimento risulta essere particolarmente positivo perché la risposta cellulare è cruciale per combattere la proliferazione del virus.

IL FUTURO…I vaccini in teoria potrebbero rendere inutile la pre-attivazione dei linfociti T citotossici da parte delle cellule che presentano l’antigene.

Come? Legando al gene per un determinato antigene una molecola co-stimolatrice normalmente prodotta da una cellula che presenta l’antigene.

Le cellule che ricevono il plasmide esporrebbero entrambe le molecole facilitando l’attivazione dei linfociti.

Le incognite…•Dopo un mese dalla somministrazione la maggior parte dei vaccini a DNA smette di produrre quantità ingenti di proteine =>Prolungare la sopravvivenza dei plasmidi: immunità più forte o aggressione ai tessuti sani?

•Quanto dura la condizione di immunità nell’essere umano?

•Qual è la risposta individuale nei confronti del vaccino?

•Quali sono le dosi efficaci e quali le vie si somministrazione?

•Quali geni devono essere scelti per avere la reazione migliore?

TERAPIA GENICA & AIDS

• SCOPI:impedire al virus dell’HIVdi replicarsi entro le cellule infettate e di propagarsi a quelle sane.

• BERSAGLIO:cellule staminali.• VETTORI:di preferenza virus adeno-

associati e retrovirus come l’HIV stesso.

STRATEGIE E GENI USATI

• Uso di geni contenenti una “mutazione dominante negativa” in grado di generare versioni inattive delle proteine che l’HIV normalmente produce per replicarsi. Queste proteine mutate contrastano le normali o legandosi ad esse inattivandole o prendendo il loro posto in reazioni molecolari. (test clinici dal 1995)

• Uso di geni che vengono trascritti in corti filamenti di RNA che imitano RNA di controllo essenziali per il virus, in grado di bloccare il funzionamento delle proteine responsabili della replicazione.

• Uso di geni che vengono trascritti in ribozimi (RNA catalitici) capaci di degradare RNA virali.

• Uso di geni che codificano per proteine prodotte dalla cellula ospite in grado di interagire con particelle di HIV (es. forme solubili di proteine CD4).

• Uso di geni suicidi che devono essere espressi solo nelle cellule riceventi che recano l’infezione.

• Uso di geni che incrementino la capacità dei linfociti T di riconoscere le cellule infettate e organizzare la risposta immunitaria.

• Uso di geni che danno luogo a frammenti anticorpali che agiscono all’interno delle cellule infettate. Legandosi a proteine virali neoprodotte, questi anticorpi intracellulari impediscono loro di assemblarsi.

TERAPIA GENICA & CANCRO

• Vista la base genetica del processo di carcinogenesi si possono valutare approcci completamente nuovi per il trattamento contro il cancro.

• A differenza delle comuni terapie (radio e chemioterapia), queste nuove metodologie sono in grado di distruggere selettivamente solo le cellule tumorali con minima tossicità per l’organismo.

• Dalla fine degli anni 80 sono iniziate varie sperimentazioni cliniche prima su animali poi anche su esseri umani tanto che oggi la maggioranza dei trials clinici sono rivolti proprio al trattamento del cancro.

•I primi tumori su cui si focalizzò l’attenzione furono il melanoma maligno, il cancro colorettale e il carcinoma renale poiché risultavano i più sensibili alla manipolazione immunologica.

•Oggi per molti tipi diversi di tumori esistono svariati trattamenti genici sperimentali a seconda delle cellule bersaglio che si vogliono colpire e dei geni impiantati.

Approved human cytokine gene theraphytrials for cancer in the US

malignant melanoma T-cellsfibroblaststumor cells

TNFIL-4TNF,IL-2,IL-4

renal cell carcinoma tumor cellsfibroblasts

IL-2,TNF,GM-CSFIL-4

brain tumors tumor cellshematopoietic stem c.

antisense IGF-1MDR-1

colorectal cancer tumor cellsfibroblasts

IL-2,TNFIL-2,IL-4

Fasi dei trials clinici comunemente condotti:

• 1)Asportazione chirurgica di una porzione di tumore• 2)La parte asportata e’ digerita con enzimi per ottenere

una singola sospensione cellulare• 3)Le cellule tumorali vengono cresciute in coltura• 4)Geni immunostimolatori (IL-2,TNF) sono introdotti

in esse con vettori retrovirali• 5)Il trasferimento e l’espressione del gene vengono

documentati• 6)Le cellule tumorali sono reimmesse nel paziente con

un’iniezione sottocutanea ripetuta periodicamente. Varianti a questo schema sono possibili a seconda delle

cellule bersaglio usate.

STRATEGIE DI TRATTAMENTO

• Chemioterapia molecolare• Compensazione della mutazione• Immunoterapia

CHEMIOTERAPIA MOLECOLARE• Strategia diretta:introduzione nelle cellule

tumorali di geni suicidi che producono molecole tossiche.

• Strategia indiretta:introduzione di geni che producono specifici enzimi che convertono un farmaco,normalmente non tossico, a letale per la cellula stessa (es. di enzimi : HSVTK, citocromi, geni batterici per citosin deaminasi, carbossipeptidasi…).

• EFFETTO SPETTATORE:la tossina prodotta può diffondersi alle cellule tumorali vicine.

Esempio di strategia indiretta:

Il gene per l’enzima timidina chinasi tratto da un virus erpetico fu inserito in cellule neuronali tumorali di diversi pazienti.Nelle cellule infettate l’enzima ha convertito l’altrimenti innocuo ganciclovir in un metabolita altamente tossico per il virus. (Blease & Co. 1996)

COMPENSAZIONE DELLA MUTAZIONE

• 1)-Neutralizzazione degli oncogeni attivati e regolazione dei fattori di crescita attraverso l’uso di oligonucleotidi antisenso, ribozimi o anticorpi.Es: in molti tumori risulta scompensato il fattore di crescita dell’insulina (IGF-1).In diversi esperimenti su animali si è osservato che l’inserzione di un gene antisenso IGF-1 ha inibito efficacemente la produzione di tale fattore.

• 2)-Aggiunta di normali oncosoppressori funzionanti.Es: è stato dimostrato che l’inserzione di una copia normale di p53 in cellule tumorali in coltura le fa tornare ad un profilo di crescita più regolare o le induce ad autodistruggersi.

IMMUNOTERAPIA

• Mira al potenziamento e alla stimolazione immunologica.

• E’ sistematica.• Problema: non sempre il sistema

immunitario riconosce le cellule tumorali. • Soluzione: marcarle con geni i cui prodotti

proteici le rendano meglio visibili al sistema immunitario.

• Strategia 1: modificazione con geni che codificano per le citochine (IL-2, GM-CSF).

• Strategia 2: uso di geni che codificano per antigeni tumorali e che vengono introdotti direttamente nell’organismo.

• Strategia 3: uso di anticorpi creati in laboratorio e diretti contro gli anticorpi presenti sulle membrane delle cellule cancerose. Finora questi anticorpi anti-idiotipo hanno reagito molto bene nelle sperimentazioni ma è laborioso produrli.

TERAPIA GENICA: IERI, OGGI, DOMANI

• Ieri: 1991: primo protocollo sulla cura di due bambini affetti da SCID.

• Oggi: esperimenti per la cura di:- fibrosi cistica- cancro- malattie

monogeniche

• Domani: - creazione di bioreattori- terapia genica per la cura nella degenera-

zione dei neuroni. (Parkinson e Alzheimer)

SCID severe combined immunodeficiency

• 1991: primo protocollo approvato dal RAC del NIH.

• FREQUENZA: 1/1000000,trasmissione autosomicarecessiva

• CAUSA: deficit di adenosina deaminasi (ADA) dovuta a mutazioni che inattivano il gene codificante.

• EFFETTO: l’ADA è un enzima importante nel metabolismo delle purine; il suo deficit porta a un accumulo di metaboliti, tossici per i linfociti T.

• CONSEGUENZE: quasi totale assenza dei linfociti T, conseguente marcato deficit immunitario e morte nella prima infanzia se non diagnosticato precocemente.

• TERAPIE: -trapianto di midollo osseo (difficoltà nel trovare un donatore compatibile).

- trasfusioni di sangue (miglioramento clinico notevole ma temporaneo).

• T.G. IN VIVO: la terapia venne effettuata 6-7 volte l’anno:- estrazione di linfocitiT da due

bambini affetti- trattamento in vitro con vettore

retrovirale che controlla l’espressione dell’ADA

- iniezione dei linfocitiT trasformati nei bambini affetti

• OSSERVAZIONI: dopo cinque anni il numero di linfociti T e numerosi indici della funzione immunitaria erano tutti migliorati.n.b.: interpretazione dei dati complessa per la contemporanea somministrazione di ADA durante la cura.

FIBROSI CISTICA• Primo trial nel 1993, tuttora in corso studi su

animali• FREQUENZA: 1/2500 nella popolazione

caucasica, più rara altrove• CAUSA: Delezione della tripletta CTT sul gene che

codifica per la proteina CFTR (regolatore della conduttività transmembrana nella

F. C.) situato sul braccio lungo del cromosoma 7.

• EFFETTO: CFTR, proteina che funziona da canale del Cl, viene sintetizzata senza la fenilalanina in posizione 508, con conseguente trasporto difettoso del Cl nelle cellule epiteliali.

• CONSEGUENZE : - secrezioni mucose vischiose del pancreas e dei polmoni: conseguente ostruzione delle vie aeree.

- sviluppo di infezioni batteriche ricorrenti

- anomalie nel funzionamento delle ghiandole sudoripare

• TERAPIE: - terapia fisica per favorire il drenaggio bronchiale, somministrazione di antibiotici, sostituzione degli enzimi pancreatici.N.B.La f.c. Risulta comunque letale anche se tali trattamenti permettono all’individuo di sopravvivere fino ai 30 anni.

- somministrazione di farmaci che incrementano l’attività di altre classi di canali del Cl-

– - trapianto di polmoni • T.G. IN VIVO: uso di vettori adenovirali per

introdurre la sequenza normale del CFTR nei polmoni tramite aereosol.

• OSSERVAZIONI: la terapia potrebbe sostituire completamente il gene mancante portando a una completa guarigione, ma esiste un inconveniente legato al tipo di tessuto che viene coinvolto.

NEL PROSSIMO FUTURO...

• Creazione di bioreattori: impiantati nel paziente per una produzione a lungo termine di proteine terapeutiche: le cellule modificate per esprimere la proteina ricombinante sono fatte crescere in coltura in un dispositivo impiantabile che permetta alle sostanze nutritive di entrare per garantire la crescita cellulare e alla proteina ricombinante di uscire e di diffondersi in circolo, proteggendo così le cellule dalle difese immunitarie dell’ospite.

• Cura nella degenerazione dei neuroni: una terapia genica mirata su neuroni in pericolo potrebbe fornire loro un gene che specifichi per una proteina in grado di proteggerli. In alcuni casi, lo scopo dovrebbe essere quello di potenziare la produzione di una particolare proteina cerebrale quando la sua versione naturale sia difettosa o scarsa; oppure di somministrare una proteina nuova, presente in un diverso tessuto, o addirittura in un diverso organismo.

• Approccio antisenso: ha l’obbiettivo di limitare la produzione, da parte dell’organismo, di proteine dannose (in alcuni tipi di sclerosi laterale amiotrofica) o di proteine che aggravano una crisi neurologica in corso (es. proteine che inducono apoptosi in neuroni sotto stress.)

• Morbo di Parkinson: causato da distruzione graduale dei neuroni che secernono dopammina o da produzione eccessiva di radicali liberi. Terapia: inserzione dei geni che codificano per gli enzimi che sintetizzano la dopammina o trapianto in un individuo adulto di neuroni fetali geneticamente modificati in modo che producano alti livelli di bcl-2, proteina che impedisce l’apoptosi che avverrebbe altrimenti nel giro di poche settimane.

• Limiti: - problemi nella preparazione dei vettori;- anatomia cerebrale (difficoltà nell’inserire

i vettori direttamente nel cervello);- questioni etiche.