VETTORI E METODI DI TRASFERIMENTO IN USO PER LA TERAPIA GENICA

Come spiegato nella lezione TERAPIA GENICA: INTRODUZIONE, esistono diversi modi per introdurre un costrutto genico all'interno di una cellula, anche se gli effetti finali sono sostanzialmente due: (1) integrazione del costrutto genico nel genoma della cellula, (2) permanenza del costrutto genico in forma episomale (cioè senza integrazione nel genoma cellulare). Gli strumenti (o vettori) che si possono utilizzare sono:

A. VETTORI DI ORIGINE VIRALE

1) RETROVIRUS: i retrovirus portano all'integrazione del costrutto genico all'interno del genoma cellulare. L'integrazione nel genoma cellulare può sortire diversi effetti indesiderati (anche gravi) dovuti al cosiddetta mutagenesi da inserzione: per saperne di più puoi leggere TERAPIA GENICA: INTRODUZIONE. In generale la trasfezione dei costrutti tramite retrovirus può essere fatta solo in cellule che si dividono, perché è solo al momento della divisione cellulare che la membrana nucleare si disfa consentendo al costrutto di raggiungere i cromosomi e di integrarsi in uno di essi. Gli unici retrovirus che consentono la trasfezione del costrutto anche in cellule che non si dividono sono i LENTIVIRUS. La maggior parte dei vettori a lentivirus sono basati sul virus dell'HIV umano opportunamente modificato per non essere patogeno e per non replicarsi una volta inserito nella cellula.

2) ADENOVIRUS: la trasfezione con adenovirus consente la permanenza del costrutto genico in forma episomale. Il gene non viene cioè integrato nel genoma cellulare, il che consente di evitare eventuali effetti nocivi dovuti alla mutagenesi inserzionale e allo stesso tempo di limitare eventuali effetti indesiderati della trasfezione grazie alla diluizione del costrutto genico che si verifica ad ogni divisione cellulare (il costrutto inserito in forma episomale non può infatti duplicarsi). L'unico svantaggio è che la terapia necessita di essere ripetuta proprio perché il costrutto tende a diluirsi. La trasfezione con adenovisrus può essere fatta anche nelle cellule che non si dividono.

3) VIRUS ADENO-ASSOCIATI: la trasfezione con gli AAV (Adeno-Associated Virus) consente l'integrazione nel genoma cellulare, ma solo in un punto preciso (19q13.3-qter), il che consente di evitare gli effetti di un eventuale mutagenesi da inserzione. Gli AAV vanno tuttavia somministrati insieme ad altri virus come gli adenovirus o il virus Herpes Simplex, poiché da soli possono non avere capacità di trasfezione sufficiente.

4) HERPSE SIMPLEX VIRUS: il virus dell'Herpes Simplex ha uno spiccato tropismo per il sistema nervoso, dove sopravvive latente per lunghissimo tempo. Per questo motivo gli Herpes Simplex sono stati a lungo considerati i candidati ideali nell'approccio di terapia genica delle malattie genetiche neurodegenerative.

B. VETTORI NON VIRALI

Esistono diversi sistemi per introdurre un costrutto genico all'interno delle cellule senza fare uso di vettori virali, anche se di solito l'efficacia di questi metodi è inferiore. I costrutti trasferiti tramite i vettori non virali tendono infatti a non integrarsi nel genoma (il che consente di evitare la mutagenesi da inserzione, ma limita l'efficacia del costrutto che in questo modo non può replicarsi), ma soprattutto possono essere più facilmente degradati. Fra i metodi di trasferimento non virali si annoverano: 1) trasferimento tramite liposomi, 2) iniziezione tramite nanostrutture, 3) iniezione diretta e 4) trasferimento mediato da recettori.

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