Nella lotta contro il virus iniettare il materiale genetico di chi ha subito il contagio negli altri pazienti fornisce loro protezione contro l’agente patogeno.
di Antonio Regalado
Le potenziali armi contro il covid-19 includono produzione di anticorpi, trasfusioni sieriche di ex pazienti, antivirali, steroidi e più di 100 candidati al vaccino, alcuni in fase avanzata di sviluppo. Gli anticorpi codificati nel DNA, come vengono chiamati questi farmaci, hanno mostrato risultati promettenti negli animali. Nell’uomo, i geni iniettati nel braccio o nella gamba convertono le cellule muscolari del ricevente in fabbriche che producono anticorpi contro il virus. Ciò potrebbe fornire un’immunità temporanea o ridurre la gravità della malattia per chi è contagiato.
Mentre nessun anticorpo codificato per DNA contro il covid-19 ha ancora raggiunto lo stadio dei test umani, sono iniziati esperimenti di laboratorio, afferma David Weiner, direttore del centro vaccini e immunoterapie del Wistar Institute, che ha testato iniezioni di geni anti-covid su animali.
L’uso di farmaci anticorpali convenzionali è una delle opzioni terapeutiche più promettenti per il virus. Tali farmaci, tuttavia, devono essere prodotti in impianti di bioproduzione specializzati, il che potrebbe limitarne la disponibilità. Al contrario, la terapia genica potrebbe offrire un modo per saltare la fase della produzione complessa e costosa di anticorpi delicati. Inoltre, dicono gli scienziati, le iniezioni di geni possono essere utilizzate per trasportare informazioni per più di un anticorpo alla volta, impedendo probabilmente a un virus di sviluppare resistenza.
Il vantaggio della tecnica, dicono i ricercatori, è la sua velocità e il basso costo. Il DNA è prodotto da batteri, che raddoppiano di numero ogni 30 minuti. “Si può preparare il DNA velocemente e saranno i muscoli a produrre l’anticorpo”, afferma Henry Ji, CEO di Sorrento, un’azienda che sta esplorando l’idea con un partner, SmartPharm, di Boston.
Non si parte da zero
Prima della pandemia di covid, diverse università e aziende biotecnologiche hanno ricevuto decine di milioni da DARPA, l’agenzia scientifica del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, per testare il concetto nell’ambito di un programma per generare in 60 giorni terapie contro infezioni mai viste prime.
Negli “sprint” tecnologici organizzati da DARPA lo scorso anno, ai team di Wistar, Vanderbilt University e alla società biotecnologica AbCellera, tra gli altri, è stato chiesto di mostrare se potevano sviluppare un antidoto a un virus noto, come Zika o l’influenza pandemica H1N1, in due mesi. Ognuno tentativo è iniziato solo con un campione di sangue di un ex paziente.
Il processo prevedeva l’identificazione di un anticorpo per l’agente patogeno nel siero del sangue dell’ex paziente, l’isolamento delle istruzioni genetiche per riprodurlo e quindi l’iniezione del DNA (o RNA) nei topi. “Fondamentalmente avevamo un cronometro per vedere quanto velocemente potevano sviluppare l’intero processo”, afferma Amy Jenkins, che gestisce il programma presso DARPA.
A Vanderbilt, i ricercatori hanno portato avanti sperimentazioni con discreto successo nel caso di Zika. AbCellera, con sede a Vancouver, afferma che i topi sottoposti alla prova genetica sono stati in grado di sopravvivere a una super dose di influenza aviaria, 20 volte la quantità fatale. In entrambi i casi, gli anticorpi prodotti dalle cellule muscolari sembrano aver fermato con successo l’infezione.
La DARPA aveva in programma una sfida più impegnativa nel 2022, in cui i team si sarebbero confrontati con un virus scelto a sorpresa dall’agenzia. Ma poi è arrivata la pandemia. “Non abbiamo dovuto cercare un nuovo agente patogeno”, afferma Jenkins. “Ci ha trovato lui e con due anni di anticipo”.
Una scommessa difficile
Nella fretta che ne è seguita, la pianificazione di DARPA si è rivelata utile, afferma Robert Carnahan, direttore associato del centro vaccini di Vanderbilt, poiché i gruppi erano pronti a localizzare rapidamente gli anticorpi presenti nel sangue dei convalescenti. Vanderbilt ha venduto le sue scoperte alla azienda farmaceutica AstraZeneca questo aprile. A giugno, il produttore di farmaci Eli Lilly ha detto che avrebbe iniziato a testare gli anticorpi trovati da AbCellera in pazienti covid-19.
Questi anticorpi anti-covid saranno prodotti in bioaziende a costi elevati e probabilmente con scorte limitate. I ricercatori affermano che la loro idea di iniettare il DNA è ancora troppo nuova per impiegare tutte le forze a disposizione per portarla avanti. “Il concetto è stato dimostrato, ma la tecnologia è ancora in discussione”, dice Jenkins. “Stiamo ancora nella fascia di sicurezza, in cui si identificano gli anticorpi e li si produce in senso tradizionale”.
Finora, le iniezioni di materiale genetico per trasformare i muscoli in fabbriche di anticorpi sono state provate solo due o tre volte nelle persone. L’anno scorso, Inovio ha testato l’idea sui volontari in uno studio su Zika, usando iniezioni di DNA. Moderna l’ha provato con l’RNA contro il virus chikungunya. In entrambi i casi non sono state pubblicate descrizioni scientifiche dei risultati dello studio.
Né Inovio né Moderna parlerebbero mai dei loro progressi con la tecnica di terapia genica contro il covid. Entrambe le aziende hanno vaccini in fase di sperimentazione e, da quando è iniziata la pandemia, hanno imparato che l’avvio di studi umani sulle terapie allo studio può aumentare il prezzo delle azioni di un’azienda di centinaia di milioni. Ciò significa che tali informazioni sono strettamente custodite.
A Vanderbilt, Carnahan afferma di collaborare con due aziende biotecnologiche per il lavoro sugli anticorpi codificati nel DNA, ma ha rifiutato di identificarle. Uno dei motivi per cui la terapia genica potrebbe trovare nuovi sostenitori è che ci sono già più di 100 vaccini in preparazione. “Le persone hanno scelto tecnologie collaudate”, afferma May Pidding, direttore dello sviluppo aziendale presso Ichor Medical Systems, a San Diego. “Ma così tanti sono impegnati nella ricerca di un vaccino che ora alcuni potrebbero chiedersi se ci sono altre strade praticabili.
Oltre la pandemia
Ichor vende un elettroporatore, un dispositivo che eroga una scossa elettrica, per far sì che le cellule muscolari si aprano per un istante e assorbano il DNA iniettato. Pidding afferma che un certo numero di aziende di biotecnologie hanno chiesto di usare questa pistola genetica e che alcuni cercheranno di fornire geni anticorpali.
In definitiva, alcuni ricercatori affermano che la tecnica potrebbe svolgere un ruolo oltre a combattere le pandemie. Secondo Weiner, le iniezioni genetiche potrebbero anche essere un modo economico per somministrare farmaci anticorpali contro il cancro e l’artrite. Questi sono alcuni dei farmaci più venduti, ma più costosi sul mercato. Uno studio del 2018 ha rilevato che il costo medio per i farmaci anticorpali negli Stati Uniti era di 96.000 dollari all’anno.
Di conseguenza, alcuni anticorpi, come il farmaco antitumorale Herceptin, non sono così ampiamente utilizzati come potrebbero essere se fossero più a basso costo. I ricercatori affermano che il DNA può essere prodotto a una piccola frazione del costo di produzione di anticorpi. Mentre ogni anticorpo viene prodotto in modo diverso, il DNA “è sempre lo stesso”, afferma Weiner. La molecola può anche rimanere vitale a temperatura ambiente per mesi.
Immagine: Nel 2019, i ricercatori di Vanderbilt hanno creato una terapia genica in soli 60 giorni. Vanderbilt
(rp)
