Gli scienziati del Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, della Fondazione Santa Lucia IRCCS e dell’Università Cattolica del Sacro Cuore di Roma hanno dimostrato che la correzione farmacologica del contenuto delle vescicole extracellulari rilasciate all’interno dei muscoli distrofici può ripristinare la loro capacità di rigenerare i muscoli e prevenirne la cicatrizzazione (fibrosi). Lo studio, pubblicato su EMBO Reports, rivela un nuovo promettente approccio terapeutico per la distrofia muscolare di Duchenne (DMD), una condizione incurabile di atrofia muscolare.
“Il nostro studio mostra che le vescicole extracellulari sono mediatori bioattivi che possono trasferire i benefici della medicina – in questo caso, gli inibitori HDAC (HDACi) – per trattare la DMD”, afferma Pier Lorenzo Puri, MD, Ph.D., professore di sviluppo, invecchiamento e rigenerazione presso la Sanford Burnham Prebys e co-corrispondente autore dello studio. “Abbiamo scoperto la promessa di questo trattamento quasi 20 anni fa e abbiamo svolto tutto il lavoro preclinico, che ha portato a una sperimentazione clinica in corso per ragazzi con DMD. Tuttavia, il potenziale terapeutico di HDACi è stato finora limitato dai suoi effetti avversi sistemici “.
Gli scienziati sperano che le vescicole extracellulari possano fornire uno strumento trapiantabile privo di cellule, non immunogenico per il rilascio locale di particelle bioattive che trasferiscono HDACi ai muscoli distrofici, superando così gli effetti secondari indesiderati causati dall’uso cronico ad alte dosi.
“Riteniamo che questo nuovo approccio di utilizzo di vescicole extracellulari corrette farmacologicamente possa essere utilizzato per somministrare in modo sicuro farmaci come HDACi direttamente nei muscoli distrofici per ottenere l’azione benefica che altrimenti sarebbe ottenuta solo a dosi tossiche più elevate”, afferma Puri.
Le vescicole extracellulari sono particelle bioattive, il che significa che hanno un effetto sul corpo. Recentemente hanno attirato un’attenzione significativa dalla comunità biomedica a causa del loro potenziale terapeutico. Queste particelle contengono informazioni sotto forma di DNA, RNA o proteine e vengono scambiate da una cellula all’altra. Le alterazioni nel contenuto di queste particelle portano a una comunicazione errata tra le cellule nei muscoli distrofici e ne alterano il comportamento. In questo studio, gli scienziati hanno scoperto che queste alterazioni del contenuto possono essere corrette per ripristinare la comunicazione fisiologica tra le cellule dei muscoli distrofici.
Ricerche precedenti del team di Puri hanno dimostrato che con il progredire della DMD, speciali cellule di guarigione muscolare chiamate progenitori fibro-adipogenici (FAP) si corrompono iniziando a promuovere l’atrofia muscolare e la fibrosi. Il team sospettava che l’alterazione della comunicazione tra FAP e cellule staminali muscolari potesse essere parte del problema.
Per rispondere a questa domanda, Martina Sandonà, autrice dello studio, e i suoi colleghi hanno condotto una serie di esperimenti utilizzando biopsie muscolari di ragazzi con DMD, testando il trattamento sperimentale HDACi. Gli scienziati sono stati in grado di dimostrare che con il progredire della DMD, la comunicazione cellulare attraverso le vescicole extracellulari viene progressivamente alterata nel tempo, compromettendo il potenziale di rigenerazione dei muscoli DMD. È importante sottolineare che i ricercatori hanno dimostrato che la correzione del contenuto delle vescicole extracellulari con un inibitore HDAC attiva le cellule staminali muscolari e promuove la rigenerazione riducendo la fibrosi e l’infiammazione.
“I nostri risultati possono probabilmente essere estesi ad altre condizioni e malattie, poiché le vescicole extracellulari ‘sollevate’ farmacologicamente potrebbero essere sfruttate come strumento terapeutico generale nella medicina rigenerativa”, afferma Valentina Saccone, Ph.D., capogruppo presso la Fondazione Santa Lucia IRCCS, ricercatore di ruolo presso l’Università Cattolica del Sacro Cuore e co-corrispondente autore dello studio. “Queste particelle potrebbero anche essere utilizzate come approccio adiuvante per altri trattamenti, come le terapie geniche o cellulari”.
I progressi purtroppo non possono arrivare abbastanza presto per le persone con DMD e i loro cari. La condizione genetica è causata da una mancanza di distrofina, una proteina che rafforza i muscoli e provoca una progressiva degenerazione muscolare. La DMD colpisce principalmente i ragazzi, con sintomi che spesso compaiono tra i 3 ei 5 anni. Con i recenti progressi della medicina, i bambini affetti da DMD spesso sopravvivono oltre l’adolescenza fino ai primi 30 anni, ma sono ancora necessari trattamenti efficaci.
“Per i bambini e gli adulti che convivono con la DMD e le loro famiglie, la ricerca offre un barlume di speranza per un futuro migliore”, afferma Filippo Buccella, fondatore di Parent Project Italy, che ha fornito supporto continuo al team di Puri negli ultimi 20 anni. “Questo studio scopre un nuovo e promettente approccio terapeutico per la DMD e ci porta un passo avanti verso i trattamenti che possono aiutare i bambini a mantenere la forza muscolare il più a lungo possibile e vivere vite lunghe e appaganti”.
“Più opzioni abbiamo per trattare la DMD, meglio è, poiché è probabile che i farmaci con diversi meccanismi di azione potrebbero essere più efficaci in combinazione”, afferma Sharon Hesterlee, Ph.D, vicepresidente esecutivo e chief research officer di Muscular Associazione per la distrofia. “Il lavoro di Puri rappresenta un approccio unico che potrebbe rivelarsi complementare. “
