> FocusUnimore > numero 57 – aprile 2025
A New Gene Therapy Approach for the Treatment of Retinitis Pigmentosa
A significant study led by Professor Valeria Marigo from Unimore, in collaboration with the National Institutes of Health, has developed a new treatment approach for Retinitis Pigmentosa, a hereditary disease that leads to blindness. Published in Communications Medicine (Nature), the study introduces a neuroprotective peptide, H105A, derived from the PEDF protein, administered via eye drops or gene therapy. In animal models, H105A preserved up to 75% of photoreceptors without side effects, even after six months. It also showed protective effects in human retinal organoids under oxidative stress, suggesting potential for age-related macular degeneration (AMD). While it doesn’t correct the genetic mutation, the peptide may slow disease progression and help maintain vision. The study was supported by Fondazione Telethon and Italy’s PNRR CN3 National Centre.
È stato recentemente pubblicato sulla rivista Communications Medicine del gruppo editoriale Nature un importante studio preclinico per lo sviluppo di un nuovo trattamento per la Retinite Pigmentosa, una malattia genica rara che causa cecità, coordinato, insieme al National Institutes of Health (NIH), dalla Prof.ssa Valeria Marigo del Dipartimento Scienze della Vita. Unimore e il NIH hanno depositato insieme un brevetto per le molecole sviluppate in questo studio.
Le malattie degenerative ereditarie della retina condividono alcuni meccanismi che causano la degenerazione dei bastoncelli. Sebbene la fonte dello stress possa variare (decine di mutazioni e varianti geniche sono state collegate alla retinite pigmentosa e ad altre distrofie retiniche ereditarie), alti livelli di stress cellulare causano la graduale perdita di funzionalità e la morte delle cellule retiniche. La perdita progressiva delle cellule dei fotorecettori porta alla perdita della vista e infine alla cecità.
I ricercatori coinvolti nello studio hanno sviluppato un collirio in grado di prolungare la vista in modelli animali di un gruppo di malattie ereditarie che portano alla perdita progressiva della vista nell’uomo, note come retinite pigmentosa. Il collirio contiene un piccolo frammento, peptide H105A, derivato da una proteina prodotta dall’organismo e presente nell’occhio, nota come fattore derivato dall’epitelio pigmentato (PEDF), che aiuta a preservare le cellule della retina dell’occhio.
Oltre alla veicolazione mediante collirio, Unimore, grazie al lavoro della Prof.ssa Marigo, insieme ad Andrea Bighinati (RTDa) e Elisa Adani, studentessa del dottorato in Medicina Molecolare e Rigenerativa, ha sviluppato un nuovo approccio di Terapia Genica per la veicolazione del peptide di PEDF con attività neuroprotettiva per un trattamento prolungato nel tempo.
Più nello specifico, il peptide H105A è stato applicato a due modelli diversi di retinite pigmentosa come gocce sulla superficie dell’occhio ed è stato trovato in alta concentrazione nella retina entro 60 minuti, per poi diminuire lentamente nelle 24-48 ore successive non causando tossicità o altri effetti collaterali. Quando è stato somministrato una volta al giorno per una settimana ai modelli di retinite pigmentosa, l’H105A ha rallentato la degenerazione dei fotorecettori e la perdita della vista preservando fino al 75% dei fotorecettori e la vista, mentre nel trattamento con placebo erano rimasti pochi fotorecettori e una visione poco funzionale alla fine della settimana.
L’approccio di terapia genica, coordinato dalla Prof.ssa Valeria Marigo, ha confermato l’attività neuroprotettiva del peptide H105A e ha permesso di valutarne l’efficacia con lunghi trattamenti, fino a 6 mesi. Anche con esposizione a H105A per 6 mesi, la retina non ha mostrato effetti collaterali ma una preservazione sia morfologica sia funzionale dei fotorecettori. La pubblicazione ha, inoltre, valutato l’effetto neuroprotettivo del peptide H105A in organoidi umani come modello della degenerazione maculare senile (AMD). Gli studi sugli organoidi umani condotti da Natalia Vergara, Ph.D., University of Colorado Anschutz, Aurora, hanno confermato che il peptide H105A può preservare i fotorecettori umani che sono sottoposti a stress ossidativo da parte del fumo di sigarette.
L’innovazione di questa ricerca risiede sull’efficacia del peptide H105A per il trattamento di diverse forme di retinite pigmentosa e per AMD. Per molti tipi di retinite pigmentosa, che generalmente inizia nell’infanzia e progredisce per molti anni, sono in fase di sviluppo diverse terapie specifiche per il gene mutato. Sebbene l’approccio neuroprotettivo con H105A non risolva il problema della mutazione genetica, il trattamento ha dimostrato che può rallentare la progressione della malattia e mantenere più sane le cellule della retina. Pertanto, questi colliri a base di peptidi derivati dal PEDF potrebbero svolgere un ruolo cruciale nel preservare le cellule in attesa che terapie geniche mirate sul gene specifico diventino clinicamente disponibili.
Lo studio è stato finanziato da Fondazione Telethon e da fondi PNRR Centro Nazionale CN3 Gene Therapy and Drugs based on RNA Technology.