La scintillante promessa della terapia genica

Alla fine degli anni '60, i biologi molecolari avevano eretto una spiegazione generale di come funzionano i geni: la loro sostanza, la loro struttura, la loro replicazione, la loro espressione, la loro regolazione o controllo. O almeno lo avevano fatto a grandi linee, per i procarioti, i più semplici organismi unicellulari (che includono i batteri), e per i virus, chiamati batteriofagi, che li predano. I leader del campo ora stavano esaminando un problema molto più difficile: rifare tutto da capo per gli organismi superiori.

Ciò che questa nuova generazione di biologia molecolare richiedeva, e ciò che è stato sviluppato in pochi anni, era un insieme di metodi per studiare e manipolare con precisione la genetica degli eucarioti, inclusi animali e piante. Con la trascrittasi inversa, scoperta indipendentemente da Howard Temin e David Baltimore nel 1970, i geni codificati nell'RNA potevano essere riletti nel DNA. Con il lavoro di Daniel Nathans e Hamilton Smith sugli enzimi di restrizione, i segmenti di DNA potrebbero essere tagliati fuori in siti scelti. In tutta fretta, dai laboratori principalmente della Stanford University, arrivarono modi per collegare insieme materiale genetico da fonti disparate. Saremo in grado di combinare qualsiasi cosa con qualsiasi cosa, mi disse all'epoca uno scienziato anziano. Possiamo combinare l'anatra con l'arancia. Lo scopo iniziale era quello di arrivare alle domande più basilari della biologia cellulare, per scoprire esattamente cosa fanno i singoli geni e come lo fanno. Immediatamente, però, è sorta una brillante speranza: che questa cassetta degli attrezzi potesse essere portata dal laboratorio alla clinica, per curare malattie ereditarie causate da difetti genetici. Alcuni scienziati stavano già sognando la terapia genica.

Questa storia faceva parte del nostro numero di novembre 2006

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Nel 1970, negli esseri umani erano state identificate circa 1.500 malattie geneticamente determinate. Alcuni si presentano nei bambini; altri emergono durante la pubertà; alcuni emergono solo verso la fine della vita riproduttiva della vittima. Alcuni possono essere tenuti sotto controllo da restrizioni dietetiche, alcuni da droghe. Ma la maggior parte non può essere curata o addirittura alleviata dalla medicina convenzionale. Sebbene quasi tutti siano rari, alcuni estremamente rari, collettivamente stavano venendo riconosciuti come un problema medico gravoso e costoso. Molti sono caratterizzati da gravi disabilità mentali. Le vittime della malattia di Lesch-Nyhan, ad esempio, soffrono di un grave ritardo mentale. Devono avere le braccia steccate, perché altrimenti si mordono le mani e le braccia. Muoiono nell'infanzia o nella prima età adulta. Sebbene gli scienziati abbiano ricondotto meno di un centinaio di queste malattie umane a specifiche carenze genetiche, hanno iniziato a cercare modi per curarle inserendo in modo sicuro i geni correttivi nelle persone che ne soffrono.

Ci stavano ancora provando quasi due decenni dopo, quando il 29 settembre 1999, la prima pagina del Washington Post portava il titolo Teen muore in fase di terapia genica sperimentale. Jesse Gelsinger aveva 18 anni, un neolaureato dell'Arizona che aveva una malattia genetica potenzialmente fatale. Era uno dei 18 pazienti che hanno preso parte a uno studio presso l'Università della Pennsylvania. I virus portatori di un nuovo gene erano stati iniettati in una delle arterie che fornivano sangue al suo fegato. Nella terapia genica, un virus ingegnerizzato viene spesso utilizzato come vettore, fornendo il gene desiderato alle cellule del paziente; in questo caso, però, il virus avrebbe innescato una serie di eventi mortali.

Il New York Times raccolse la storia il giorno dopo che fu pubblicata nel Inviare . Il National Institutes of Health e la Food and Drug Administration degli Stati Uniti hanno avviato le indagini, che si sono mosse con lodevole rapidità; sono usciti più dettagli. Più tardi, il procuratore generale degli Stati Uniti è stato coinvolto. Ma con quei primi resoconti sui giornali , la terapia genica sembrava morta.

Il processo a cui Gelsinger aveva partecipato era contaminato da accuse di eccessiva sicurezza di sé, fretta, amministrazione negligente e conflitto di interessi. Eppure tutto questo ha distolto l'attenzione da problemi acuti e fondamentali con la stessa terapia genica: problemi nella scienza e nella tecnologia, problemi nello sfruttamento clinico della tecnologia, problemi che non erano affatto nuovi ma che la morte di Gelsinger ha reso lampantemente evidente.

Seguivo gli sviluppi della terapia genica da un terzo di secolo, osservando come centinaia di milioni di dollari venivano prodigati su di essa, mentre nuove speranze ciclicamente si trasformavano in cenere, affermazioni drammatiche in triste farsa. Nel 2000, secondo un articolo pubblicato quell'anno sulla rivista del Council for Responsible Genetics, erano stati registrati presso il NIH più di 300 studi di terapia genica, che coinvolgevano più di 4.000 pazienti. GeneWatch . L'affare Gelsinger è stato il fallimento più pubblicizzato. Ce n'erano stati molti altri.

C'erano due ragioni principali per il pessimismo sulla terapia genica. Come era stato chiaro fin dall'inizio, sebbene il carico sociale totale di malattie e debilitazioni causate da difetti genetici sia considerevole, la maggior parte delle singole malattie causate da difetti di un singolo gene, il tipo che sembra più probabile che venga curato dalla terapia genica, sono rare. (L'anemia falciforme e alcuni altri disturbi dell'emoglobina sono tra le poche eccezioni.) Tutti nel campo lo hanno riconosciuto. Nessuno sembrava affrontare le implicazioni. Poiché queste malattie hanno meccanismi genetici diversi e colpiscono diversi tipi di tessuto, ciascuna presenta una nuova serie di problemi di ricerca da risolvere quasi da zero. Mentre i milioni bruciavano, divenne chiaro che anche con il successo, il costo per paziente guarito avrebbe continuato a essere enorme. E il successo si era mostrato sempre luccicante e mutevole appena irraggiungibile, un ignis fatuus: fin dall'inizio, passo dopo passo, tutti avevano sottovalutato le reali difficoltà che presenta la scienza.

La storia della terapia genica può essere raccontata come la ricerca ripetutamente frustrata di virus che funzionano bene come involucri per la consegna genica, parallelamente alla consapevolezza sempre più sconcertante che sono necessari molto più di pochi semplici geni per produrre con successo le proteine ​​desiderate. Per la comunità della terapia genica, gli anni erano stati un calendario di fallimenti. Abbiamo totalmente sottovalutato il fatto che i virus potrebbero presentare così tante difficoltà, mi ha detto Inder Verma, un biologo molecolare del Salk Institute, a La Jolla, in California, nell'agosto 2006. Abbiamo sottovalutato il fatto che ci sono voluti miliardi di anni per i virus per imparare a vivere in noi – e speravamo di farlo in un ciclo di sovvenzioni di cinque anni! Ha continuato, Sai, il corpo è progettato per combattere le infezioni virali. Cento per cento. Fortunatamente per noi! E qui stiamo rimettendo miliardi di virus nelle persone e speriamo che se abbiamo un buon virus, il corpo dirà: 'Va bene, perché stiamo portando le cose buone'.

Il primo tentativo di terapia genica in pazienti umani è iniziato con un'osservazione fortuita. Nel 1959, il medico Stanfield Rogers, dell'Università del Tennessee, stava lavorando con il virus del papilloma di Shope, che provoca le verruche sulla pelle dei conigli. Ha riferito in Natura che la pelle di queste verruche conteneva livelli anormalmente elevati di arginasi, un enzima che scompone l'aminoacido arginina. Ha poi scoperto che alcuni scienziati che avevano lavorato con il virus Shope, anche 20 anni in passato, avevano diminuito i livelli ematici di arginina.

La possibilità che il virus avesse introdotto il suo gene per l'arginasi negli scienziati era una curiosità, niente di più, fino al 1969, quando il Lancetta ha pubblicato un articolo di Heinz-Georg Terheggen, un pediatra a Colonia, in Germania, e colleghi. Due bambine erano state portate a Terheggen, profondamente ritardate mentalmente e affette da una forma di paralisi cerebrale, secondo quanto riportato dal giornale britannico. I test hanno mostrato che avevano alti livelli di arginina, mentre era rilevabile molto poco dell'enzima arginasi. Questa era una nuova malattia genetica.

Rogers è andato a Terheggen per chiedere a lui e ai suoi colleghi di iniettare alle ragazze il virus Shope, sperando di dare loro un gene funzionante per l'arginasi. Come precauzione essenziale, hanno provato a inoculare il virus in una coltura tissutale di cellule di una delle ragazze. Hanno riportato in Giornale di Medicina Sperimentale che hanno trovato l'attività dell'arginasi, apparentemente dal gene introdotto dal virus. Ma nello studio non c'è stata risposta, nessuna riduzione dell'arginina, nessuna evidenza di attività dell'arginasi. Dopo un intervallo, hanno somministrato a un bambino una dose maggiore. Ancora nessuna risposta. Il consenso generale era che Rogers avesse fatto un tentativo prematuro, con una comprensione scientifica inadeguata. Quel giudizio non era sbagliato.

Nella primavera del 1972, Theodore Friedmann e Richard Roblin pubblicarono il primo studio esteso sulla possibilità di curare le malattie genetiche attraverso il trasferimento genico. Terapia genica per la malattia genetica umana? apparso in Scienza . Malattia per malattia e terapia per terapia, i ricercatori hanno avvertito di formidabili problemi tecnici; molto di quello che hanno esposto era preveggente. Sono stati i primi ad analizzare i potenziali rischi che la terapia genica poneva ai pazienti e le gravi preoccupazioni etiche che sollevava.

Tuttavia, il giornale è stato un lavoro di advocacy. Con una laurea in medicina presso l'Università della Pennsylvania, Friedmann aveva trascorso tre anni negli anni '60 al NIH, dove, nel laboratorio di Jay Seegmiller, aveva iniziato a lavorare sulla malattia di Lesch-Nyhan. Seegmiller aveva scoperto che la malattia è causata dall'assenza dell'enzima ipoxantina fosforibosiltransferasi, o HPRT, a causa di un difetto nel suo gene. Friedmann sperava di trovare un modo per inserire il gene corretto nelle cellule di Lesch-Nyhan in coltura, magari usando un virus. La sua immaginazione era stata catturata dalla prospettiva del trasferimento genico. Infatti, come assistente professore di pediatria presso l'Università della California, San Diego, nei primi anni '70, ha introdotto il termine terapia genica.

Nel gennaio 1983, Friedmann e colleghi annunciarono di aver isolato il gene normale per HPRT. Inder Verma, con il quale Friedmann aveva avviato una collaborazione all'inizio degli anni '80, aveva un potenziale vettore virale: in questo caso, un tipo di retrovirus, uno per una leucemia di topo. Nell'agosto 1983, i due ricercatori hanno riferito di aver costruito il vettore e di averlo usato con successo per introdurre un gene funzionante per l'HPRT umano in cellule di roditori in vitro.

Dopo quel primo assaggio di successo, dice Verma, ci siamo chiesti molto rapidamente: 'Possiamo farlo in vivo?' Hanno iniziato esperimenti sull'emofilia nei topi vivi. I difetti genetici che causano l'emofilia erano noti: la mancanza di una singola proteina potrebbe impedire la coagulazione del sangue. Lavorando in vitro, aggiungendo il gene corretto alle cellule in coltura, potremmo produrre la proteina per sempre, dice Verma. Ed è qui che è arrivata la prima sorpresa. Nel momento in cui le cellule sono state reinserite nei topi, hanno immediatamente smesso di produrre la proteina. E questa è la prima limitazione che abbiamo riconosciuto: i retrovirus possono introdurre geni solo quando le cellule si stanno dividendo. Verma aggiunge: Potremmo togliere [le cellule], farle crescere in vitro, trasfonderle con il virus, rimetterle a posto, ma quando le rimettiamo a posto, si spengono. Come mai? Non ne abbiamo ancora davvero idea, dice.

Poi, nel 1990, un medico ricercatore del NIH di nome William French Anderson annunciò a un'accesa pubblicità che stava lanciando una sperimentazione di terapia genica, trattando due giovani ragazze per una forma di grave deficienza immunitaria combinata, o SCID. Le persone con questa malattia mancano completamente di un normale sistema immunitario. Le cellule precursori nel midollo osseo che dovrebbero produrre i globuli bianchi sono difettose, quindi i pazienti contraggono tutte le malattie infettive che i globuli bianchi dovrebbero combattere. Le infezioni lievi diventano gravi; quelli gravi li uccidono. Muoiono nella prima infanzia. Anderson ha detto che le due ragazze soffrivano di una forma di SCID causata dalla mancanza dell'enzima adenosina deaminasi (ADA). Li stava iniettando con i geni correttivi contenuti nel virus della leucemia murina.

Anderson era un pubblicista appariscentemente efficace della terapia genica e di se stesso. Annunciò che le due bambine erano guarite. Nel settembre 1994, ha portato uno di loro a testimoniare davanti al comitato scientifico della Camera dei rappresentanti degli Stati Uniti. Aveva ormai otto anni, vivace e apparentemente bene. Secondo quanto riferito, il presidente del comitato l'ha chiamata la prova vivente che è avvenuto un miracolo. Anderson si è assicurato che fosse noto al pubblico come il padre della terapia genica, mostrando anche il titolo sul suo sito web.

Eppure i suoi colleghi e concorrenti scientifici divennero esasperati, persino sprezzanti. In effetti, il processo con le due ragazze era fallito. Per tutto il tempo, le ragazze erano state anche trattate con iniezioni di un ADA sintetico. E Verma e Friedmann avevano già dimostrato l'incapacità del virus della leucemia di topo di introdurre geni in vivo. Non c'è mai stata produzione della proteina ADA, non c'è mai stata, secondo Verma. Anche prima che la ragazza si presentasse davanti al comitato della Camera, il fallimento era noto a tutta la comunità medica.

Poiché i retrovirus presentavano difficoltà in vivo, l'attenzione si è rivolta agli adenovirus, che includono i virus che causano alcuni tipi di gravi infezioni delle alte vie respiratorie negli esseri umani. Loro lavorarono. Erano meravigliosi, dice Verma. Prima di tutto, potresti creare miliardi di particelle di virus. In secondo luogo, ovunque fossero introdotte le particelle, i geni importati sarebbero stati espressi. Molti ricercatori sono passati agli adenovirus. Ma si sono rivelati altamente immunogeni: sono difficili da usare in sicurezza perché possono provocare forti reazioni immunitarie. Poi sono arrivati ​​i virus adeno-associati, gli AAV. Poiché hanno solo due proteine, gli AAV provocano il sistema immunitario meno degli adenovirus.

Nell'autunno del 1994, Harold Varmus, il direttore del NIH, divenne sempre più scettico sulla qualità della ricerca sulla terapia genica. Il Comitato consultivo del DNA ricombinante (RAC) dell'agenzia stava rivedendo tutti i protocolli per le sperimentazioni umane di terapia genica finanziati dal NIH. La prima preoccupazione del comitato era la sicurezza. Ma mentre le sue raccomandazioni passavano attraverso la sua scrivania per l'approvazione finale, che normalmente era di routine, Varmus si rese conto che il comitato non stava valutando sistematicamente i meriti scientifici delle prove.

Si è scoperto che quella di Anderson era solo la più eclatante di molte affermazioni stravaganti e non supportate sulla terapia genica. Anche se il NIH stava stanziando 200 milioni di dollari all'anno per la ricerca sulla terapia genica e si pensava che le grandi aziende farmaceutiche e gli sciami di startup biotecnologiche spendessero di nuovo altrettanto, nessun successo con gli esseri umani era stato riportato in nessuna rivista peer-reviewed. Nel maggio 1995, Varmus convocò un panel guidato da Stuart Orkin, professore alla Harvard Medical School, e Arno Motulsky, genetista dell'Università di Washington, Seattle, per esaminare lo stato della ricerca sulla terapia genica e valutare come dovrebbero essere ripartiti i fondi. tra le aree di ricerca sulla terapia genica.

Orkin e Motulsky riferirono in dicembre, a lungo e in modo feroce. La promessa della terapia genica sembrava grande, ma i suoi insuccessi erano persistiti nonostante l'approvazione da parte del RAC di oltre un centinaio di protocolli. La maggior parte degli studi clinici era di natura troppo piccola ed esplorativa per valutare i meriti medici del trattamento; mancavano controlli adeguati e obiettivi rigorosamente dichiarati. La terapia genica, hanno concluso i relatori, era stata ampiamente e dannosamente ipervenduta.

Il palloncino è stato punto. Il RAC aveva preso in considerazione circa 15 protocolli in ciascuna delle sue sessioni regolari; ma la riunione successiva, prevista per marzo 1996, fu annullata. Non sono state presentate proposte che richiedono una revisione pubblica.

Tre anni dopo arrivò la morte di Jesse Gelsinger.

Gelsinger e gli altri 17 pazienti nello studio presso l'Università della Pennsylvania erano in cura per una carenza dell'enzima ornitina transcarbamilasi, che il fegato usa per scomporre l'ammoniaca, un sottoprodotto della digestione delle proteine, in prodotti di scarto innocui. Nella sua forma più grave, la carenza uccide i bambini nel primo anno. Gelsinger era stato tenuto in vita con una dieta rigorosa e un regime di pillole. Quando ha saputo dello studio sulla terapia genica, si è offerto volontario.

Il processo è stato condotto presso l'Istituto universitario per la terapia genica umana, diretto da James Wilson. Era uno dei migliori centri del genere nel paese. Il gene correttivo è stato caricato in un adenovirus. I 18 pazienti sono stati divisi in gruppi che hanno ricevuto dosi sempre più grandi. Gelsinger ha ottenuto il più grande: una coltura di 38 trilioni di particelle di virus. Ha ricevuto la dose il 13 settembre 1999. Entro il 15 settembre, i suoi segni vitali stavano cadendo precipitosamente. Con l'assenso di suo padre, gli fu tolto il supporto vitale e morì il 17 settembre.

La morte di Jesse Gelsinger è stata la prima attribuita direttamente alla terapia genica. Un'allerta è stata inviata al centinaio di sperimentatori che utilizzavano vettori di adenovirus. Sulla stampa e sulle riviste scientifiche il caso è stato segnalato come un disastro per il settore.

NIH ha indagato e ha convocato una riunione pubblica speciale per l'8, 9 e 10 dicembre. Il problema è diventato più chiaro. Il protocollo per le sperimentazioni, approvato quattro anni prima dal RAC e dalla FDA, prevedeva l'iniezione endovenosa del vettore dell'adenovirus. La FDA aveva successivamente autorizzato l'iniezione diretta del vettore nell'arteria epatica, che era il metodo effettivamente utilizzato. Tuttavia, l'autopsia di Gelsinger ha scoperto che il vettore era diffuso nella milza, nei linfonodi e nel midollo osseo.

Nel frattempo, la FDA stava conducendo la propria inchiesta. Gli inquirenti sono stati duramente condannati. La selezione dei partecipanti alla sperimentazione era stata nella migliore delle ipotesi sciatta: Wilson ei suoi colleghi non erano stati in grado di fornire la prova che nessuno dei volontari avesse soddisfatto i criteri per le prove. Le procedure di consenso informato erano state gravemente inadeguate. Le regole federali richiedono che benefici e rischi siano spiegati in modo completo e chiaro; Paul Gelsinger, il padre di Jesse, ha dichiarato al New York Times che la famiglia era stata indotta a pensare che il trattamento potesse aiutare Jesse, sebbene lo studio fosse stato progettato solo per testare la sicurezza di un trattamento in fase di sviluppo per i bambini. Inoltre, il modulo di consenso non aveva menzionato che le scimmie erano morte dopo un trattamento simile ma più forte. Nel 1992 Wilson aveva fondato una società di ricerca privata, Genovo, di cui deteneva azioni. La società non aveva investito denaro in questo particolare studio, ma ha contribuito con una buona parte del budget complessivo dell'Istituto per la terapia genica umana.

Il 21 gennaio 2000, l'agenzia ha ordinato l'interruzione temporanea di tutti gli studi di terapia genica presso l'istituto di Wilson. Nel 2005 Wilson si stabilì con il Dipartimento di Giustizia degli Stati Uniti: non avrebbe condotto studi clinici regolamentati dalla FDA per cinque anni.

Sembrava che la speranza di cure basate sulla terapia genica fosse quasi morta con Jesse Gelsinger. Ma nel febbraio 2000, Friedmann tenne il discorso di apertura in una sessione del lunedì mattina di un incontro annuale dell'Associazione americana per l'avanzamento della scienza, a Washington, DC. Ha passato in rassegna le difficoltà fondamentali della terapia genica, ha parlato delle molte centinaia di protocolli approvati ma finora non produttivi. Ha ricordato al suo pubblico l'impaziente accusa di Varmus nel 1995 che il campo era stato selvaggiamente ipervenduto. Poi, con un netto cambio di tono, disse: Siamo alla vigilia dell'efficacia terapeutica.

Due linee di lavoro gli sembravano avere la sensazione di essere corrette. Un paio di laboratori americani stavano iniziando gli studi clinici sulla terapia genica per l'emofilia. Una corretta coagulazione del sangue richiede una cascata di risposte, controllate da una serie di proteine. L'emofilia A, la forma più comune della malattia, è causata da un difetto nel gene di una di quelle proteine, il fattore 8; l'emofilia B è causata da un difetto nel gene di un altro, il fattore 9. Lo studio che Friedmann pensava avesse quel senso di correttezza proveniva dal lavoro con l'emofilia B di Katherine High, un'ematologa del Children's Hospital di Filadelfia. A Stanford, anche il terapeuta genetico e virologo Mark Kay stava lavorando con l'emofilia B. Kay e High avevano unito i loro sforzi. I loro metodi hanno funzionato con modelli animali della malattia. Erano pronti per iniziare la sperimentazione umana.

Ma i risultati più convincenti, disse Friedmann, arrivavano proprio in quel momento da un gruppo di pediatri di Parigi. Il loro capo era un uomo di nome Alain Fischer, un medico che lavorava con bambini piccoli che avevano una forma di SCID. Come le ragazze che Anderson del NIH aveva curato per la carenza di ADA, questi bambini non producevano linfociti T, i globuli bianchi che combattono le infezioni. Ma il loro disturbo era causato da un gene diverso. I bambini erano stati malati; non erano fiorenti. Poi Fischer ei suoi colleghi hanno provato la terapia genica. Questi bambini ora sono completamente ricostituiti immunologicamente, ha detto Friedmann. Tutte le loro proprietà immunitarie sembrano essere ottimizzate. Ha continuato, E la cosa che è così impressionante è, prima di tutto, che è venuto dal nulla. È venuto dal campo sinistro. Gli esperti sui disturbi del sistema immunitario dovevano certamente conoscere Alain Fischer e il suo gruppo, ha detto Friedmann, ma la comunità della terapia genica non aveva così familiarità con il suo lavoro. E viene anche presentato alle riunioni in un modo molto sobrio e molto modesto, ha detto Friedmann. Dicono subito che non c'è niente di nuovo nel metodo: hanno fatto solo una combinazione di un modello di malattia fortunatamente buono [con] un sacco di retrovirologia standard che è stata sviluppata nel corso di molti anni.

Fischer e una dozzina di colleghi hanno riportato il loro metodo, e il loro successo con i loro primi due pazienti, su Science il 28 aprile 2000. Hanno seguito un rapporto sul New England Journal of Medicine del 18 aprile 2002.

Nel frattempo, Mark Kay e Katherine High hanno riferito che quando hanno iniettato il loro vettore in cani affetti da emofilia B, i cani hanno avuto una risposta terapeutica. Avigen, un'azienda biotecnologica con sede ad Alameda, in California, ha collaborato con High e Kay per pianificare i test clinici sulla sicurezza del trattamento nelle persone.

Nel novembre 2002, gli scienziati francesi hanno interrotto le loro prove. Il numero di pazienti era fino a 10, ma ora uno di quei pazienti che avevano ottenuto un sistema immunitario completamente normale era affetto da una malattia simile alla leucemia, proliferazione fuori controllo dei globuli bianchi che erano stati ripristinati .

Poi il numero di Science del 4 giugno 2004 ha riportato che Avigen si era ritirata dalle prove sul trattamento dell'emofilia. Due dei sette pazienti avevano sviluppato livelli leggermente elevati di enzimi epatici.

Il 28 settembre 2005 sono andato a trovare Alain Fischer all'Hôpital Necker, un ospedale pediatrico di Parigi. È stato diretto e chiaro. Non sono uno specialista in terapia genica, disse subito. Il mio vero campo è l'immunologia e, all'interno dell'immunologia, le malattie genetiche del sistema immunitario. Ha lavorato con queste malattie per 25 anni. Sono un medico. E qui c'è un'unità clinica dove si prendono cura di bambini con malattie immunologiche. Quindi è da lì che sto iniziando. Che tipo di malattie? Tutti i tipi, disse. Da carenze di linfociti T, linfociti B, immunità innata, ci sono... Trasse fiato. Non lo sappiamo ancora esattamente. Esistono almeno 140 diverse malattie immunologiche. Ha aggiunto, Sono tutti molto diversi.

Fischer ha proseguito: Non diventeremo specialisti in terapia genica, cioè per cercare di adattare la terapia genica a diverse malattie. Questo non è il nostro obiettivo. Siamo specialisti in queste malattie immunologiche e la terapia genica è una strategia per cercare di curare questi pazienti. È stato attratto dalla terapia genica nei primi anni '90, quando è stato identificato un nuovo gene che, mutato, provoca una forma di SCID. Aveva incontrato pazienti con la mutazione. Abbiamo capito molto rapidamente, entro uno o due anni, la fisiopatologia della malattia, ha ricordato Fischer. E ci siamo resi conto in quel momento che questa malattia poteva essere il miglior candidato per testare la terapia genica. La necessità di un qualche tipo di trattamento efficace era certamente terribile. Come tutte le forme di SCID, ha detto, senza trattamento questa uccide entro il primo anno di vita. L'unico trattamento era il trapianto di midollo osseo; ma il loro tasso di successo precipita a meno che non si trovino corrispondenze identiche del sistema immunitario, e ciò è possibile solo circa il 20 percento delle volte.

I tipi di cellule colpite dalla malattia lo hanno anche reso un buon candidato per il trattamento con la terapia genica, ha detto Fischer. In primo luogo, quando il gene in cui si verifica la mutazione funziona correttamente, codifica per una proteina vitale se i precursori dei linfociti T devono sopravvivere e proliferare. In secondo luogo, a differenza di altri tipi di cellule del sistema immunitario, i linfociti T possono sopravvivere per decenni, a volte anche per un'intera vita.

Questi due fatti significavano che anche se i ricercatori potessero alterare geneticamente solo alcune cellule precursori, queste cellule potrebbero svilupparsi o, come dicono gli scienziati, differenziarsi in un gran numero di cellule T mature che hanno avuto un beneficio duraturo per il paziente. Quindi avevamo la speranza, ha detto Fischer, che una tecnologia molto povera potesse, in quel contesto, con quella malattia, funzionare.

Poi è arrivata la fatica. Facevamo vettori, vettori retrovirali, la migliore tecnologia dell'epoca, bla bla bla, ricordava Fischer. Ma i test sono andati bene. Nel 1998, Fischer ei suoi colleghi erano pronti a chiedere l'approvazione per iniziare i test sull'uomo.

Il primo studio è iniziato il 13 marzo 1999. E tra il '99 e il 2002, abbiamo trattato 10 pazienti, ha detto Fischer. I ricercatori hanno prelevato dai pazienti il ​​midollo osseo contenente le cellule precursori dei linfociti. Nella coltura cellulare, hanno introdotto il vettore, un retrovirus disabilitato con il gene correttore. Dopo diversi giorni, hanno iniettato di nuovo le cellule nei pazienti. E in nove su dieci, siamo stati contenti di vedere che ha funzionato, ha detto.

Come Fischer e il suo team si aspettavano, il numero di cellule precursori trattate in grado di generare cellule T era molto basso. Tuttavia, ha detto, era sufficiente produrre un numero normale di cellule T. Dopo alcuni mesi, questi bambini potrebbero lasciare l'ospedale e iniziare a vivere normalmente con i genitori. E ad eccezione di quelli che hanno avuto la complicazione che descriverò tra un momento, vivono normalmente ancora oggi.

Dopo i primi tre anni, tre dei dieci bambini trattati hanno sviluppato una grave complicanza, una proliferazione incontrollata di linfociti T. La definirei una malattia simile alla leucemia, ha detto Fischer. La leucemia infantile di solito può essere curata con dosi massicce di chemioterapia, ed è così che Fischer e i suoi colleghi hanno trattato i tre pazienti. Uno è morto. Gli altri due ragazzi oggi stanno bene, così come gli altri sette, ha detto Fischer.

Quanto è costato tutto questo? Molto! Fischer rise bruscamente. Molto; ma anche il trattamento di un bambino con una tale malattia, senza terapia genica, costa molto. Sì, ha detto, per paziente il costo della ricerca è enorme. Ma il costo della terapia in sé non è così grande. Supponiamo che sia commercializzato. Presumo che il costo della terapia stessa, con il costo del vettore - il trattamento cellulare ex vivo - non dovrebbe costare più di forse tra $ 30.000 e $ 50.000, qualcosa del genere. Per paziente. Più o meno come un trapianto di cuore? Esattamente! Egli ha detto. Mentre si muove verso essere una sorta di, citazione, 'terapia di routine', questo non è molto più alto di molte altre terapie.

E quelle complicazioni? Vedremo quando avremo abbastanza follow-up per essere sicuri, ha detto, aggiungendo che se le possibilità di una tale complicazione fossero ridotte di un fattore 10, considererebbe il rapporto rischio-beneficio perfettamente accettabile. Fischer ha detto che non sa ancora se i suoi metodi possono essere generalizzati ad altri tipi di difetti genetici; non sta facendo affermazioni radicali. Il suo gruppo si sta muovendo prima verso altre due malattie da immunodeficienza, che coinvolgono altri geni. Quindi vogliamo andare passo dopo passo da quelli più semplici a quelli più complessi.

Dal primo barlume di possibilità ai giorni nostri, Theodore Friedmann ha scritto e parlato come il più ardente sostenitore della terapia genica. Ha visto la medicina entrare in una nuova era, che offre nuovi e definitivi approcci alla terapia che prima erano solo materia di sogni e fantasia scientifica. La sua è stata anche una voce di cautela, di ragione. Ha dovuto avvertire i suoi colleghi che devono affrontare apertamente le difficoltà della loro disciplina, i suoi limiti, i suoi fallimenti. Eppure continua a meravigliarsi delle possibilità senza precedenti offerte dal trasferimento genico. Per la prima volta, dice, e si percepisce la sua tranquilla esultanza, la medicina può fare di più che curare i segni ei sintomi. Può raggiungere le cause sottostanti. Può curare. Sarà difficile, dice. Eppure la medicina ha sempre dovuto lavorare con conoscenze e tecnologie imperfette.

Horace Freeland Judson è l'autore di cinque libri, tra cui L'ottavo giorno della creazione, una storia di biologia molecolare pubblicata nel 1979 ed ancora in stampa.

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