Se il DNA è un software, come si corregge il programma?

In una corsa contro il tempo per curare la figlia, un programmatore della Google entra nel mondo dei farmaci iper-personalizzati.

di Erika Check Hayden

Ipek Kuzu, una bambina di tre anni, soffre di una rara malattia genetica. Apparentemente normale, non dice molto e in assenza di cure potrebbe morire entro l’età di 20 anni. Ipek è malata di atassia-teleangectasia, anche chiamata A-T, una malattia che provoca la perdita di cellule cerebrali, insieme ad un alto rischio di infezione e cancro. Non esistono cure.

Grazie alla persistenza del padre di Ipek, Mehmet Kuzu, un programmatore della Google, a gennaio la bambina è entrata a far parte d un programma statunitense volto a testare una medicina genetica iper-personalizzata, progettata su misura per il trattamento di mutazioni singole. Il farmaco progettato per Ipek da Timothy Yu, un medico di Boston, prende il suo nome: “Atipeksen”, una combinazione tra “A-T” e “Ipek”.

Per creare l’Atipeksen, Yu ha preso spunto dai recenti successi biotecnologici nel campo delle terapie genetiche. Alcuni nuovi farmaci, tra cui delle terapie contro il cancro, trattano la malattia manipolando direttamente le informazioni genetiche contenute nelle cellule del paziente. Alcuni medici come Yu stanno cercando di modificare questi trattamenti esistenti come se si trattasse di programmi digitali, nell’ipotesi di poter curare numerose malattie genetiche riprogrammandoli ad hoc.

La nuova strategia potrebbe aiutare milioni di persone come Ipek, che convivono con malattie rare. L’anno scorso, gli enti regolatori statunitensi hanno ricevuto più di 80 richieste di permessi per trattamenti genetici individuali o dedicati a gruppi molto piccoli. Stanno valutando provvedimenti che facilitino la creazione di medicinali su misura. “Non mi sarei mai immaginato di poter contemplare la possibilità di curare questi pazienti”, spiega Stanley Crooke, imprenditore nel campo delle biotecnologie e fondatore della Ionis Pharmaceuticals, in California. “È un momento storico.”

Ad ora, però, le compagnie assicurative non coprono i farmaci genetici personalizzati e le compagnie farmaceutiche non li stanno ancora realizzando. Pochi pazienti ne hanno ottenuti, solitamente grazie a campagne per la raccolta donazioni private. Non è strano che programmatori come Mehmet Kuzu siano tra i primi a interessarsi alla medicina personalizzata. “In qualità di informatici, sono stati tra i primi a capire: si tratta di un programma”, spiega Ethan Perlstein, direttore scientifico della Christopher and Dana Reeve Foundation.

L’associazione no profit A-T Children’s Project, ha sostenuto economicamente il grosso dei costi di progettazione e produzione del farmaco di Ipek. Brad Margus creò la fondazione nel 1993, in seguito alla diagnosi di A-T di entrambi i suoi figli. “Abbiamo raccolto così tanti soldi, finanziato così tante ricerche, ma anni di studio non hanno rivelato che una complessità biologica crescente”, spiega. “Ora, tutt’a un tratto, ci viene offerta l’occasione di risolvere il problema all’origine”.

Quando il padre di Ipek si mise a caccia di una cura, la bambina aveva pochi mesi e gli scienziati che Mehmet contattò non si aspettavano di poter testare una cura su pazienti umani per molti anni ancora. Ebbe occasione di seguire su video un discorso di Yu, medico del Boston Children’s Hospital, che descriveva come progettava di curare una bambina, Mila Makovec, affetta dalla malattia di Batten (un’altra condizione neurodegenerativa).

Kuzu riconobbe la tecnologia descritta da Yu, una tecnologia etichettata “antisenso”. All’interno di una cellula, il DNA codifica le informazioni necessarie alla produzione delle proteine. Tra la lettura del DNA e la produzione delle proteine, però, molecole di RNA messaggero trasportano le informazioni geniche fuori dal nucleo. Le molecole antisenso sono speculari a specifici filamenti di RNA messaggero. Attaccandosi all’RNA prescelto, lettera per lettera, impediscono la creazione di determinate proteine. È così possibile mettere a tacere un gene e, potenzialmente evitare errori.

Nonostante la formulazione dei primi farmaci antisenso risalga a 20 anni fa, il concetto ha conseguito il primo successo solo nel 2016, con il farmaco Nusinersen, prodotto dalla Ionis, per combattere l’atrofia muscolare spinale, una malattia genetica che uccide i bambini entro il secondo anno d’età. Yu, genetista, identificò l’errore genetico alla radice della malattia di Batten e, pur non avendo mai precedentemente lavorato con i farmaci antisenso, decise di provare. “Perchè non invertire il processo? Si trattava di un’idea così semplice, che non abbiamo potuto fare a meno di provare”.

Yu stabilì un record: gli ci vollero solo otto mesi per creare il farmaco Milasen, testarlo su animali e convincere la Food and Drug Administration americana a lasciarglielo iniettare nella colonna vertebrale di Mila Makovec. Da allora, Yu è stato messo in difficoltà da centinaia di richieste d’aiuto. Ha in programma di elaborare terapie antisenso per una dozzina di bambini affetti da diverse malattie, ma è consapevole del fatto che l’approccio non sarà valido per tutti. Ancora non è chiaro quali malattie risulteranno essere più suscettibili a questo genere di farmaci. La procedura non è né semplice, nè economica. Ogni nuova versione di ciascun farmaco avrà un’azione differente e richiede costosi test di sicurezza su animali.

Poiché la creazione dell’Atipeksen era stata finanziata dall’A-T Children’s Project, il farmaco è stato testato su tre giovani pazienti affetti da A-T, tra cui Ipek. Il farmaco diede i migliori risultati proprio nelle cellule di Ipek. La bambina ha ricevuto la sua prima dose lo scorso gennaio, a Cambridge, nel Massachusetts, in forma si una puntura lombare somministrata nella colonna vertebrale sotto anestesia generale.

I Kuzu avranno informazioni sui risultati tra un anno. I medici monitoreranno il volume del cervello di Ipek e misureranno i biomarcatori del liquido cerebrospinale della bambina per valutare il progresso della malattia. Ricercatori della Johns Hopkins confronteranno lo sviluppo di Ipek con quello di altri bambini, sia sani che affetti da A-T. Una seria sfida per i farmaci genetici per le persone è che, a meno di un miracolo di guarigione, alla fine potrebbe essere impossibile essere sicuri che funzionino davvero.

La velocità del progresso di malattie come l’A-T può variare ampiamente da persona a persona. Dimostrare l’efficacia di un farmaco richiede quasi sempre la raccolta di dati da numerosi pazienti. “È importante accettare che i trattamenti sperimentali spesso non funzionano”, spiega Holly Fernandez Lynch, avvocato ed esperto di etica dell’Università della Pennsylvania. “Ci sono rischi. Testare un farmaco potrebbe precludere altre opzioni e persino accelerare la morte.”

Un altro ostacolo dei farmaci personalizzati è il fatto che le case farmaceutiche non sono interessate a crearli e le assicurazioni a coprirne il costo. La priorità va a alla creazione di farmaci di ampio mercato. Ipek è l’unica persona vivente portatrice della sua peculiare mutazione genetica. La creazione dell’Atipeksen è già costata 1,9 milioni di dollari circa. Pochi possono permettersi simili costi di tasca propria.

Alcuni scienziati ritengono che agenzie statali come l’NIH dovrebbero contribuire finanziariamente alla ricerca e presenteranno la proposta ad aprile. La Food and Drug Administration sta sviluppando linee guida per accelerare il lavoro di medici come Yu. Se si arriverà mai alla creazione di farmaci personalizzati in base alla necessità del paziente, sarà tutto merito di società come la Ionis, a cui si deve lo sviluppo di un nuovo ambito tipo di medicina genetica e genitori come i Kuzu, Margus o Julia Vitarello che stanno facendo di tutto per salvare i figli.

Immagine: Ipek non sopravviverà oltre i 20 anni senza cure. Matthew Monteith

(lo)

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