L’AAV somministrato chirurgicamente consente il trasferimento genico nell’orecchio interno delle scimmie

La terapia genica dell’orecchio interno, utilizzando vettori virali adeno-associati (AAV), è promettente come trattamento per i disturbi dell’udito e dell’equilibrio. In studi precedenti, i ricercatori sono stati in grado di mirare con successo all’orecchio interno e mostrare l’efficacia terapeutica nei modelli murini. In particolare, l’AAV Anc80L65 ha mostrato vantaggi nel prendere di mira le cellule ciliate interne ed esterne nei topi neonati. Ora, un nuovo studio riporta che Anc80L65 può essere combinato con un nuovo approccio chirurgico, costituito da una timpanotomia posteriore transmastoidea, per fornire geni nell’orecchio interno dei macachi rhesus, che potrebbe fornire un percorso promettente per tradurre questa ricerca per valutare la terapia genica per disturbi dell’udito umano.

Questo studio è pubblicato in Comunicazioni sulla natura nell’articolo, “La scelta del vettore e dell’approccio chirurgico consente un efficiente trasferimento del gene cocleare in primati non umani”.

La perdita dell’udito colpisce più di 400 milioni di persone in tutto il mondo. Più della metà di tutti i casi di sordità infantile sono genetici e causati da mutazioni in oltre 120 geni diversi, alimentando la necessità di una soluzione di terapia genica. I disturbi vestibolari, o dell’equilibrio, possono anche originarsi nell’orecchio interno e possono essere trattati con tale approccio.

“I disturbi dell’udito colpiscono milioni di individui e impediscono la loro capacità di comunicare, ma quasi nessun trattamento farmacologico è disponibile per mitigare queste condizioni”, ha affermato Luk Vandenberghe, PhD, direttore del Grousbeck Gene Therapy Center presso Mass Eye and Ear e professore associato di oftalmologia presso la Harvard Medical School. “La consegna alla coclea è una delle sfide più grandi. Qui, mostriamo il potenziale di un intervento chirurgico una tantum di una piattaforma farmacologica durevole basata su geni per cambiare alla fine lo status quo per i pazienti”.

Nel tentativo di raggiungere l’orecchio interno, i ricercatori hanno ideato un metodo chirurgico per accedere delicatamente alla membrana della finestra rotonda, un’apertura dall’orecchio medio all’orecchio interno. Una volta all’interno dell’orecchio interno, la terapia genica viene erogata tramite un vettore virale. Questo approccio è stato ispirato dalla chirurgia dell’impianto cocleare, che allo stesso modo richiede l’accesso all’orecchio interno.

I ricercatori hanno testato l’efficacia di due tecnologie AAV – AAV1, un vettore consolidato per l’uso nella coclea e il sintetico Anc80L65 – nel prendere di mira le cellule ciliate interne, i sensori primari del suono nell’orecchio. Cinque macachi rhesus sono stati iniettati con AAV1 o Anc80L65 che esprimono eGFP.

Gli aspetti chirurgici e molecolari della consegna all’orecchio interno erano sicuri e ben tollerati. Tutti gli animali tranne uno hanno mostrato l’espressione cocleare di eGFP 7-14 giorni dopo l’iniezione. Anc80L65 in due animali ha trasdotto fino al 90% delle cellule ciliate interne; AAV1 era notevolmente meno efficiente a parità di dose. Gli anticorpi neutralizzanti AAV sono stati rilevati nel siero ma non nel liquido cerebrospinale dopo l’iniezione in tutti gli animali, indicando che la terapia genica è andata al bersaglio previsto.

I risultati rivelano che Anc80L65 può essere erogato nell’orecchio interno e trasdurre costantemente cellule cocleari e vestibolari di giovani primati non umani utilizzando un approccio chirurgico ottimizzato che consente la visualizzazione della finestra rotonda prima dell’iniezione della terapia genica.

“La perdita dell’udito è il deficit sensoriale più comune in tutto il mondo e almeno la metà della perdita dell’udito congenita è attribuibile a cause genetiche. Pertanto, il potenziale della terapia genica è trasformativo”, ha affermato Konstantina Stankoovic, MD, PhD, professoressa e presidente del dipartimento di otorinolaringoiatria – chirurgia della testa e del collo presso la Stanford University School of Medicine. “Questa ricerca dimostra la fattibilità dell’utilizzo di un approccio genetico e chirurgico per colpire cellule specifiche nell’orecchio interno dei primati non umani. Se tradotto in terapie efficaci per l’uomo, l’impatto sarà enorme, simile al modo in cui la terapia genica ha migliorato altri disturbi come la cecità”.

Sono in corso studi che utilizzano questo approccio chirurgico e l’AAV per testare le terapie geniche per alcuni dei geni specifici che portano alla perdita dell’udito nei modelli animali, con la speranza di tradurre un giorno questa ricerca in trattamenti per l’uomo. La tecnologia è allo studio non solo per aggiungere geni, ma anche per eliminare i geni tossici per le cellule ciliate.

La società Akouos, co-fondata dai ricercatori di Mass Eye e Ear, prevede di basarsi su questo lavoro nei suoi esperimenti in corso e futuri. “Questa ricerca apre la strada alla traduzione di questo approccio negli esseri umani ed è stato un passaggio molto necessario che doveva essere testato ed elaborato”, ha affermato Michael McKenna, MD, co-fondatore e direttore medico di Akouos. “Ora utilizziamo questo approccio di routine negli esperimenti che testano nuovi trattamenti per i disturbi dell’orecchio interno, come la perdita dell’udito, e speriamo di testare questo approccio in studi clinici in futuro”.

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