La terapia genica sta aprendo scenari impensabili fino a pochi anni fa. Da un lato emergono le prime evidenze cliniche concrete, dall’altro nuove frontiere come le terapie personalizzate sviluppate per singoli pazienti e nuove tecnologie di editing genomico. Ma il percorso che porta una scoperta dal laboratorio alla pratica clinica è ancora complesso e ricco di sfide.

Ne abbiamo parlato con Nicola Brunetti-Pierri, professore di pediatria generale e coordinatore del Programma di Molecular Therapy dell’Istituto Telethon di Genetica e Medicina (Tigem) di Pozzuoli, che ha l’obiettivo di sviluppare nuove terapie per malattie genetiche.

Dal laboratorio al paziente

Nel corso degli anni il Tigem si è affermato come uno dei principali centri al mondo per la ricerca sulle malattie genetiche rare, contribuendo allo sviluppo di approcci terapeutici innovativi per patologie del fegato e della retina (della terapia genica per la sindrome di Usher abbiamo parlato qui).

«Nei laboratori del Tigem abbiamo generato le prove di principio che hanno supportato lo sviluppo clinico di questi approcci. Per portare una terapia in clinica è poi necessario effettuare studi standardizzati, condotti in modo rigoroso ed esteso rispetto alle prove di principio», racconta Brunetti-Pierri

Dare un nome alle malattie rare, il programma di Fondazione Telethon e Tigem

Il Tigem coordina anche il Programma di Fondazione Telethon per le malattie non diagnosticate (TUDP) e coinvolge oltre 20 centri clinici italiani distribuiti sul territorio nazionale.

Tra il 2016 e la fine del 2023 il programma ha consentito di identificare condizioni genetiche rare in quasi un bambino su due (49%). Inoltre, in questo periodo sono stati identificati ben 16 nuovi geni responsabili di malattie rare.

Ma non sarebbe stato possibile ottenere questi risultati senza l’impiego di un modello innovativo che integra analisi del genoma del bambino e dei genitori, bioinformatica, rianalisi periodica dei casi irrisolti e confronto continuo tra clinica e ricerca.

Mucopolisaccaridosi di tipo 6: la terapia genica supera il primo banco di prova

Grazie al lavoro del Tigem, circa otto anni fa, all’Azienda ospedaliera universitaria Federico II di Napoli è partito il primo studio al mondo per lo sviluppo di una terapia genica per la mucopolisaccaridosi di tipo 6 (MPS-6 o sindrome di Maroteaux-Lamy). Si tratta di una malattia genetica rara causata dalla carenza dell’enzima arilsolfatasi B e caratterizzata dall’accumulo progressivo dei substrati dell’enzima in organi e tessuti, che determina un coinvolgimento multisistemico, cardiaco, polmonare, oculare e scheletrico.

«Attualmente il trattamento disponibile per questa malattia è la terapia enzimatica sostitutiva (ERT, acronimo di Enzyme replacement therapy), che però costringe i pazienti a ricevere ogni settimana infusioni intravenose, che vanno fatte per tutta la vita, e non riesce a correggere tutti gli organi colpiti».

Brunetti-Pierri ha coordinato lo studio, pubblicato l’anno scorso sulla rivista Med-Cell Press, che ha coinvolto pazienti provenienti non solo dall’Italia ma anche da Canada, Turchia e Spagna.

«Abbiamo arruolato nove pazienti di età compresa tra i 5 e i 29 anni in uno studio di fase 1/2, con l’obiettivo di valutare sicurezza ed efficacia terapeutica, e li abbiamo confrontati sia con la loro situazione pretrattamento sia con i dati disponibili sulla storia naturale della malattia. Non sono stati osservati eventi avversi correlati al farmaco e abbiamo raccolto dati che suggeriscono l’efficacia della terapia».

Stop alla terapia enzimatica

I risultati più interessanti emergono dal follow-up a lungo termine.

«Dopo la terapia genica, i pazienti trattati con la dose più alta hanno potuto sospendere il trattamento sostitutivo per molti anni e la malattia è rimasta stabile. Durante il monitoraggio non sono stati osservati i peggioramenti normalmente attesi della malattia, che coinvolgono capacità fisica, funzionalità respiratoria e cardiaca, oltre all’ingrossamento di fegato e milza. Un dato molto importante è stata la rilevazione della presenza dell’arilsolfatasi B».

Risultati molto incoraggianti, ma Brunetti-Pierri invita alla cautela. «L’evidenza definitiva arriverà soltanto con il passaggio alla fase 3, che coinvolgerà un numero più ampio di pazienti e il cui inizio è previsto per quest’anno».

La prossima generazione di vettori genetici

Una delle sfide principali della terapia genica riguarda il superamento di alcune limitazioni dei vettori virali adeno-associati (AAV), utilizzati per gli studi illustrati e oggi tra i più utilizzati per trasferire geni terapeutici. L’ottimizzazione dei vettori AAV costituisce il core del progetto europeo AAVolution.

«Uno degli obiettivi – racconta Brunetti-Pierri – è superare il problema degli anticorpi anti-AAV, perché il virus naturale da cui derivano circola normalmente nella popolazione inducendo una risposta immunitaria che limiterebbe l’efficacia della terapia genica. Prima di arruolare un paziente dobbiamo verificare che non abbia anticorpi naturali contro questi vettori. Se presenti, purtroppo il paziente non può ricevere la terapia genica».

Poi c’è il problema delle dimensioni dei geni: alcuni, infatti, sono troppo grandi per essere inseriti nei vettori AAV.

Soluzioni per i geni “fuori misura” e per correggere una singola lettera del DNA

Quando il gene terapeutico supera la capacità di impacchettamento di un vettore AAV tradizionale, un filone promettente è quello dei vettori AAV duali. «In pratica, il gene viene diviso in due parti, ciascuna trasportata da una particella di vettore. Una volta raggiunta la cellula bersaglio, le due metà si ricompongono. Non si tratta di un nuovo virus, ma di una diversa strategia per utilizzare gli stessi vettori».

Nel caso, invece, del bambino KJ, nato il primo agosto 2024 a Philadelphia con deficit di carbamil-fosfato sintetasi 1 (CPS1), una rarissima malattia metabolica ereditaria che colpisce un neonato ogni 1,3 milioni, il piccolo è stato trattato con una terapia di base editing sviluppata su misura per correggere la sua mutazione. Una storia che ha fatto il giro del mondo e Nature lo ha incluso tra le figure simbolo dell’anno (2025).

«In questo caso è stata utilizzata una tecnologia diversa che non ha previsto l’uso di vettori virali, ossia il base editing. Si tratta di una delle varianti di CRISPR più recenti, dotate di maggiore precisione e affidabilità. Tecniche come questa e il prime editing, non richiedono il taglio di entrambi i filamenti del DNA e sono quindi potenzialmente più sicure».

Le terapie su misura aprono una nuova era

Il caso di KJ rientra nel campo delle cosiddette malattie “ultra-rare”, che interessano pochissimi individui al mondo per i quali lo sviluppo di una sperimentazione clinica tradizionale non sarebbe praticabile. Per questi pazienti vengono sviluppate terapie “N-of-1”, cioè destinate a un singolo individuo. In questo caso la mutazione è stata corretta mediante l’infusione di due RNA: uno che codifica per la proteina che effettua la correzione e un altro che la posiziona nel sito specifico della mutazione. L’RNA è stato trasferito alle cellule del fegato con nanoparticelle lipidiche.

Ma diversi anni prima di KJ anche il caso di Mila Makovec ha fatto la storia. La bambina aveva solo 6 anni nel 2019, quando le fu diagnosticata la malattia di Batten, una malattia ultra-rara che provoca un progressivo e inesorabile declino delle capacità cognitive e motorie, retinopatia che evolve in cecità ed epilessia.

«Le terapie sviluppate per Mila e KJ rappresentano traguardi importantissimi e vere pietre miliari nella storia della medicina – spiega Brunetti-Pierri -. Hanno aperto un nuovo filone di ricerca e trattamento, hanno mostrato la possibilità di sviluppare trattamenti personalizzati in tempi molto rapidi per malattie genetiche ultra-rare. Tuttavia, l’esperienza di questi casi non consente ancora di concludere con certezza che la terapia abbia funzionato dal punto di vista clinico».

La vera scommessa: dimostrare che funzionano

Il problema principale è metodologico. Negli studi clinici tradizionali l’efficacia di un farmaco viene valutata confrontando un gruppo trattato con un gruppo di controllo.

Nelle terapie personalizzate questo confronto non è possibile perché, come spiega il professore, «il controllo è lo stato del paziente stesso prima del trattamento. È un approccio che può fornire indicazioni utili, ma resta un’evidenza debole. Poi per molte malattie la progressione è variabile o può essere modulata da fattori esterni, come infezioni intercorrenti o alimentazione, come nel caso di KJ».

Variazioni che possono avvenire prima o dopo il trattamento, complicando la valutazione dell’efficacia del farmaco sperimentale.

Il salto di scala: la replicabilità

Resta aperto, infine, il tema dei costi. Le terapie geniche oggi hanno prezzi molto elevati, ma Brunetti-Pierri ritiene che l’evoluzione tecnologica le renderà sempre più accessibili, seguendo una traiettoria simile a quella del sequenziamento del genoma umano.

«Una strada possibile è quella delle piattaforme terapeutiche: se tecnologie molto simili tra loro venissero considerate variazioni nell’ambito di una comune piattaforma e non farmaci completamente nuovi, si potrebbero ridurre tempi e costi di sviluppo. Un po’ come accade con i vaccini antinfluenzali, dove cambia il ceppo ma non è necessario ripetere ogni volta l’intero percorso di sviluppo da zero. Questo potrebbe rendere più sostenibile anche lo sviluppo di terapie per malattie ultra-rare».