Il meccanismo d’azione degli RNA interferenti si basa sull’interferenza dell’RNA (RNAi), un processo naturale di regolazione genica presente nelle cellule eucariotiche. Inizialmente, queste molecole vengono introdotte nelle cellule e incorporate nel complesso RISC (RNA-induced silencing complex), il quale degrada uno dei due filamenti, lasciando intatto il filamento guida (guide strand), che è complementare all’mRNA bersaglio. Successivamente, il filamento guida si lega in modo complementare all’mRNA target, riconoscendo una sequenza specifica. Questa interazione porta alla scissione dell’mRNA, impedendo la sua traduzione in proteina e riducendo così la quantità della proteina associata al gene bersaglio. In questo modo, gli RNA interferenti si rivelano strumenti potenti per il silenziamento di geni legati a malattie, consentendo di bloccare l’espressione di proteine patologiche. Tuttavia, l’efficacia terapeutica di queste molecole dipende in gran parte dalla loro capacità di raggiungere le cellule bersaglio e dalla stabilità all’interno dell’organismo.
Approcci farmacologici basati su siRNA
Lo sviluppo di terapie a base di RNA interferente presenta diverse sfide, tra cui la stabilità nel circolo sanguigno, la penetrazione nei tessuti target e l’attivazione di risposte immunitarie indesiderate. Per affrontare questi ostacoli, sono stati sviluppati vari approcci farmacologici e sistemi di somministrazione:
1. Nanoparticelle lipidiche (LNP): le nanoparticelle lipidiche rappresentano una delle soluzioni più promettenti per la somministrazione di siRNA. Esse proteggono queste molecole dalla degradazione enzimatica e ne facilitano l’ingresso nelle cellule bersaglio. Le LNP si legano alle membrane cellulari e rilasciano il loro contenuto attraverso un processo di fusione con la membrana o tramite endocitosi.
2. Modifiche chimiche: per aumentare la stabilità e ridurre l’immunogenicità, vengono spesso introdotte modifiche chimiche nella struttura di queste molecole. Tra le sostituzioni più comuni ci sono i nucleotidi modificati, come i 2′-O-metil ribosidi o i nucleotidi fosforotioati, che possono ridurre la suscettibilità alla degradazione da parte delle nucleasi e migliorare la durata di vita nel sangue.
3. Coniugati molecolari: un altro approccio consiste nel coniugare questo tipo di RNA con molecole che ne facilitano l’assorbimento da parte di specifici tessuti. Ad esempio, il coniugato GalNAc (N-acetilgalattosamina) si lega ai recettori asialoglicoproteici espressi principalmente sulle cellule epatiche, consentendo un targeting diretto al fegato. Questo metodo è stato utilizzato anche per altri farmaci basati su RNA interferente in fase di sviluppo, migliorando la selettività e riducendo gli effetti collaterali sistemici.
4. Vettori Virali: sebbene meno comuni rispetto alle nanoparticelle, i vettori virali possono essere utilizzati per esprimere RNA a forcina corta (shRNA), che vengono poi processati in siRNA all’interno delle cellule. Questo approccio è utile per garantire un’espressione prolungata, ma è generalmente limitato da preoccupazioni riguardanti la sicurezza e la possibilità di mutagenesi inserzionale.
Patisiran: il primo siRNA terapeutico
Patisiran è un farmaco innovativo che utilizza siRNA per trattare l’amiloidosi ereditaria da transtiretina (hATTR), una malattia genetica rara causata da mutazioni nel gene TTR. La transtiretina è una proteina che trasporta la tiroxina e il retinolo nel sangue. Le mutazioni nel gene TTR portano alla formazione di una proteina instabile che tende ad aggregarsi, formando depositi di amiloide nei tessuti, che possono causare neuropatie periferiche e cardiomiopatie.
Patisiran sfrutta le nanoparticelle lipidiche per trasportare i siRNA al fegato, dove viene prodotta la maggior parte della transtiretina. Una volta all’interno delle cellule epatiche,il quale viene incorporato nel complesso RISC, che degrada l’mRNA della TTR. Questo processo porta a una riduzione significativa dei livelli di transtiretina nel plasma, rallentando la formazione dei depositi di amiloide e riducendo la progressione della malattia.
L’efficacia di questo farmaco è stata dimostrata in studi clinici che hanno mostrato una riduzione fino all’80% dei livelli di transtiretina circolante, migliorando i sintomi neurologici e la qualità della vita dei pazienti con hATTR. La somministrazione del farmaco avviene per via endovenosa ogni tre settimane, consentendo una riduzione continua e controllata della proteina TTR.
Vantaggi e limiti
Patisiran presenta diversi vantaggi significativi come terapia basata su siRNA. Innanzitutto, la sua specificità è uno dei punti di forza principali: il farmaco è progettato per ridurre selettivamente i livelli di transtiretina (TTR) nel plasma, evitando di alterare l’espressione di altre proteine epatiche, il che contribuisce a minimizzare effetti collaterali non desiderati. L’uso delle nanoparticelle lipidiche per la somministrazione del farmaco ha anche aperto nuove possibilità per il trattamento di altre patologie mediante siRNA, rendendo l’approccio più accessibile e pratico.
Tuttavia, Patisiran presenta anche alcuni limiti. Il costo elevato della terapia è una delle principali preoccupazioni, poiché il processo di produzione complesso e la necessità di somministrazione regolare rendono il trattamento oneroso e limitano l’accesso per alcuni pazienti. Infine, sebbene Patisiran sia generalmente ben tollerato, l’uso delle nanoparticelle lipidiche potrebbe comportare il rischio di reazioni immunitarie in alcuni pazienti, il che richiede un monitoraggio attento durante il trattamento. Questi fattori evidenziano la necessità di bilanciare l’innovazione terapeutica con considerazioni pratiche per garantire che i pazienti possano trarre il massimo beneficio da questa tecnologia.
Prospettive future degli siRNA nella terapia genica
Il successo di Patisiran ha stimolato un crescente interesse per lo sviluppo di nuovi farmaci basati su siRNA, aprendo la strada a trattamenti per altre malattie genetiche e croniche. I miglioramenti nelle tecnologie di somministrazione, come le nanoparticelle lipidiche e i coniugati GalNAc, promettono di superare le attuali limitazioni e ampliare le possibilità terapeutiche. Inoltre, la combinazione degli siRNA con altre tecnologie di editing genomico, come CRISPR-Cas9, potrebbe consentire interventi più duraturi e potenzialmente curativi per le malattie genetiche.
