Cosa sono e come funzionano gli oligonucleotidi antisenso?
Gli oligonucleotidi antisenso, o ASO, sono pezzetti di DNA artificiale costruiti con lo scopo di legare e bloccare un determinato RNA messaggero. Sono, cioè, brevi sequenze nucleotidiche sintetiche (antisenso) a singolo filamento di DNA che legano il bersaglio (senso) alterato (RNA messaggero), inducendone la degradazione. In questo modo, è inibita la produzione della proteina difettosa corrispondente al gene causa di malattia.
Come fa un oligonucleotide antisenso ad intervenire proprio sul gene alterato?
La tecnologia antisenso permette di sintetizzare chimicamente una sequenza nucleotidica antisenso (l’ASO per l’appunto) per uno specifico RNA messaggero e quindi per una specifica proteina “malata” e solo per quella. Dunque l’innovazione sta nella specificità. Questi “farmaci” infatti vengono anche chiamati ”magic bullet” ovvero proiettili magici capaci di colpire in maniera precisa il gene bersaglio, evitando di danneggiare quelli normali.
Gli ASO possono essere utilizzati nelle malattie rare?
Attualmente, gli ASO stanno ottenendo un particolare successo nel trattamento delle malattie rare, ovvero caratterizzate da mutazioni genetiche, ma stanno emergendo come una nuova modalità farmacologica anche nel caso di malattie comuni. Più di 150 ASO sono in vari stadi di sviluppo preclinico e clinico1.
Come e quante volte si somministrano gli ASO?
Gli ASO devono attraversare diverse barriere fisiologiche (tessuti e cellule) prima di raggiungere i loro bersagli intracellulari. Somministrati per via sottocutanea o endovenosa, gli ASO raggiungono il picco di concentrazione plasmatica dopo 3-4 ore e vengono distribuiti altrettanto velocemente nelle cellule attraverso meccanismi di endocitosi. In alcuni casi possono essere somministrati per via intravitreale o intratecale. La somministrazione orale di ASO ad oggi non viene utilizzata a causa del limitato assorbimento gastrointestinale. Dopo somministrazione, gli ASO rimangono a lungo nell’organismo e richiedono ri-somministrazioni settimanali o mensili e, talvolta, solo annuali.
Quali sono le malattie rare per cui è riconosciuto e approvato un trattamento con ASO?
Oggi gli ASO si usano per il trattamento dell'atrofia muscolare spinale (SMA), una patologia rara causata da mutazioni del gene (SMN1) responsabile della produzione della proteina SMN fondamentale per il funzionamento corretto del motoneurone 1. Per la SMA è stato approvato dall’EMA il trattamento con nusinersen e più recentemente con risdiplam, oligonucleotidi antisenso in grado di aumentare la produzione della proteina SMN funzionante a scapito di quella inattiva prodotta dal gene mutato. Un altro esempio è rappresentato dalla Distrofia muscolare di Duchenne (DMD) causata da mutazioni nel gene della distrofina che ne impediscono la completa produzione. Per la DMD tre ASO (eteplirsen, golodirsen, viltolarsen) hanno determinato un aumento di distrofina muscolare e risultati clinici incoraggianti, ricevendo così l’approvazione condizionata dalla Food and Drug Administration FDA.
Gli ASO hanno impiego clinico anche per malattie che non siano rare?
La FDA ha autorizzato diversi ASO, tra cui il fomivirsen per il trattamento della retinite da citomegalovirus e il mipomersen per l'ipercolesterolemia familiare omozigote, una malattia molto grave. Il farmaco impedisce la formazione delle lipoproteine LDL responsabili dell’accumulo del colesterolo. E’ in fase di studio un ASO per inibire il gene ANGPTL3 responsabile della produzione della proteina simil-angiopoietina 3, una molecola prodotta dal fegato e il cui ruolo è di aumentare i livelli di colesterolo-LDL e trigliceridi (lipoproteine aterogeniche2).
Esistono effetti indesiderati o non specifici nella terapia con ASO?
Come per tutti i farmaci, anche per gli ASO esiste una tossicità legata alla dose analizzata e studiata negli studi preclinici. In alcuni casi si possono presentare effetti non specifici secondari dovuti al legame degli ASO con RNA diversi da quelli obiettivo (RNA non bersaglio) o anche per interazione con altre molecole biologicamente attive. E’ stata anche riportata una tossicità epatica. La valutazione del rapporto rischio/beneficio nell’utilizzo degli ASO va sempre bilanciato con la gravità della patologia, in molti casi mortale, e il trattamento con questi farmaci rappresenta la differenza tra la vita e la morte.
1. Quemener AM , Bachelot L , Forestier A , Donnou-Fournet E , Gilot D , Galibert MD . The powerful world of antisense oligonucleotides: From bench to bedside. Wiley Interdiscip Rev RNA. 2020;1–22.
2. Graham MJ et al. Cardiovascular and Metabolic Effects of ANGPTL3 Antisense Oligonucleotides. N Engl J Med. 2017, 377(3):222-232.
