Con il Prof. Roberto Gambari e con il Prof. Stefano Rivella abbiamo concordato che, ogni anno, entro la fine di febbraio, invieranno all’Associazione Veneta una Relazione sull’attività svolta nell’anno precedente e su quella prevista per l’anno in corso.
Puntualmente, per l’anno 2005, le due Relazioni sono arrivate entro il termine stabilito.
Esse sono scritte con rigore scientifico e quindi in un linguaggio tecnico. Penso che, se le riproducessi testualmente, molti lettori incontrerebbero difficoltà a districarsi in una materia così complessa.
M’è venuta perciò l’idea di pormi dal punto di vista di quei lettori e di rivolgere sia al Prof. Gambari che al Prof. Rivella delle domande semplici, alle quali vorremmo fossero date risposte comprensibili per tutti i lettori di “EX”.
In questo numero di “EX” compare l’intervista al Prof. Gambari, nel prossimo contiamo di pubblicare quella al Prof. Rivella.
Elio Zago
“EX”, aprile 2005
INTERVISTA AL PROF. ROBERTO GAMBARI
Docente di Biochimica Applicata alla Facoltà di Farmacia dell’Università di Ferrara; Direttore del Centro di Biotecnologie dello stesso Ateneo; Direttore del ThalLab; Chief Editor della Rivista Scientifica Minerva Biotecnologica.
L’obiettivo principale del ThalLab è quello di produrre molecole in grado di aumentare il livello di emoglobina fetale nei globuli rossi dei pazienti talassemici, così da consentire una riduzione o magari l’abolizione delle emotrasfusioni e quindi i carichi eccessivi di ferro negli organi vitali. Quali risultati sono stati finora ottenuti?
Durante la sperimentazione condotta dal ThalLab, negli ultimi anni abbiamo esaminato oltre duecento molecole rispetto alla loro capacità di indurre differenziamento eritroide (caratterizzato da accumulo di alti livelli di emoglobina) e produzione di HbF (emoglobina fetale). Abbiamo sempre seguito questa strategia: prima di tutto abbiamo effettuato analisi preliminari con cellule K562, che per la facilità di utilizzo ben si prestano a questi scopi. Individuate le molecole più promettenti, le abbiamo saggiate su cellule eritroidi umane (staminali del sangue che diventeranno globuli rossi) prelevate da donatori sani, in collaborazione con l’Ospedale di Rovigo, che ho il dovere di ringraziare per la disponibilità dimostrata in questi anni. Gli induttori di emoglobina fetale più promettenti sono stati infine utilizzati su cellule eritroidi provenienti da pazienti con beta-talassemia, in collaborazione con il Prof. Eitan Fibach, Hadassah University, Israele. Le analisi che eseguiamo per verificare l’induzione di HbF si basano su HPLC e RT-PCR quantitativa. La sperimentazione effettuata ha permesso di individuare almeno una decina di molecole che possiedono attività nell’indurre HbF ad alto livello, mostrando una tossicità (valutata in vitro sulle cellule utilizzate) inferiore all’idrossiurea, un farmaco che abbiamo scelto come riferimento poiché viene utilizzato nella terapia sperimentale della beta-talassemia. Tra le molecole identificate cito molecole basate su DNA, analoghi della distamicina, mitramicina, angelicina e numerosi analoghi strutturali della stessa, rapamicina e numerose altre molecole la struttura delle quali va mantenuta riservata sino a quando non avremo approntato il relativo brevetto. Desidero sottolineare che queste nostre ricerche sono state pubblicate su riviste di grande prestigio nel campo dell’ematologia (Blood, European Journal of Haematology, British Journal of Haematology, Haematologica). Inoltre, abbiamo prodotto un numero rilevante di brevetti, con l’aiuto anche dell’Università di Ferrara che, pur nelle difficoltà economiche, sta dimostrando grande attenzione su queste problematiche. I risultati prodotti ci hanno permesso di ottenere anche finanziamenti aggiuntivi, rispetto a quelli essenziali dell’AVLT di Rovigo, che ritengo di grande importanza strategica. Non abbiamo tralasciato infatti di richiedere finanziamenti per sostenere questo progetto ad alto livello. La ricerca sulla talassemia è stata inserita in progetti di ricerca approvati dalla Regione Emilia-Romagna, dalla Provincia di Ferrara, dal MIUR [Ministero Istruzione Università Ricerca]. Il nostro impegno in questa particolare attività (il reperimento di fondi per sostenere la ricerca) sarà sempre mantenuto costante. Vorrei, per concludere, accennare all’approvazione di un Progetto Spinner da parte della Regione Emilia-Romagna (che abbiamo intitolato GenTech-for-Thal), il cui obiettivo è verificare se i dati ed i brevetti in nostro possesso sono adatti al trasferimento tecnologico. Questa iniziativa dovrebbe facilitare il coinvolgimento di industrie farmaceutiche in questa attività che, come sappiamo tutti, ha come obiettivo finale la cura della beta-talassemia.
Tra le molecole da lei citate, una in particolare, in base alle sue pubblicazioni su riviste scientifiche, sembra ormai pervenuta a sicuri e ripetuti esiti positivi in vitro. Ce ne vuole parlare?
In effetti, una molecola ci ha sorpreso non poco per la sua attività “in vitro”. Il suo nome è “rapamicina” e in terapia viene utilizzata sotto la sigla “rapamune” in casi di trapianto di rene. Non desidero entrare nei dettagli del suo meccanismo d’azione. Tuttavia, vorrei puntualizzare che la rapamicina ha dimostrato possedere un’ottima attività nell’aumentare l’espressione dei geni per la globina gamma e la produzione di HbF in precursori eritroidi da sangue periferico isolato sia da soggetti normali che da pazienti affetti da beta-talassemia. Abbiamo inserito i dati più rilevanti in un primo lavoro pubblicato su British Journal of Haematology. Successivamente, abbiamo studiato cellule da 10 soggetti beta-talassemici confermando i dati precedentemente ottenuti. Ovviamente, abbiamo brevettato i risultati ottenuti con la collaborazione dell’Università di Ferrara e dell’AVLT di Rovigo.
Ritiene che la “rapamicina” possa essere ormai sperimentata sui pazienti? Se sì, come e quando?
Questo aspetto è, ovviamente, molto importante, delicato e da condurre nel rispetto della regolamentazione vigente. Ritengo che la ricerca “in vitro” abbia dato risultati molto superiori e promettenti rispetto alla ricerca “in vitro” riguardante molecole (mi riferisco ai butirrati e all’idrossiurea) già utilizzate in terapia sperimentale. Ulteriori ricerche potrebbero essere di utilità, come l’analisi degli effetti del trattamento su migliaia di geni attraverso analisi complesse utilizzando la tecnologia dei “microarray”. Non spetta a me affermare se le indagini pre-cliniche condotte siano sufficienti per avviare una sperimentazione su pazienti talassemici. Personalmente, ritengo che i dati qualificanti siano stati tutti ottenuti. Occorre, da questo punto di vista, che clinici interessati approfondiscano l’argomento, facendoci eventualmente sapere se sono necessarie sperimentazioni ulteriori su questa molecola, indicandoci eventualmente gli aspetti da approfondire. In questo settore, una fattiva collaborazione con industrie farmaceutiche è necessaria. A questo proposito, abbiamo contattato la Wyeth (proprietaria della molecola) e stiamo attendendo la sua risposta. Devo dire che la sperimentazione clinica con la rapamicina potrebbe essere facilitata in considerazione del fatto che il farmaco “rapamune” viene correntemente utilizzato, e questo dovrebbe dare garanzie sulla assenza di effetti collaterali rilevanti.
La ricerca sulla induzione dell’emoglobina fetale interessa anche i pazienti drepanocitici?
Non abbiamo eseguito esperimenti utilizzando cellule da pazienti con drepanocitosi. Tuttavia, esiste accordo nella comunità scientifica nel ritenere l’induzione di HbF come una strategia per la cura dell’anemia falciforme. Pertanto, numerose tra le molecole studiate potrebbero essere di interesse sia per la cura della beta-talassemia, sia per la cura dell’anemia falciforme.
Oltre alla “rapamicina”, quali sono le altre molecole su cui sta lavorando il ThalLab e quali tempi sono previsti per la loro sperimentazione, almeno in vitro, su cellule di pazienti talassemici?
Come ho già accennato, il ThalLab sta lavorando su molecole di varia natura, allo scopo di individuare le più promettenti. Ad esempio, stiamo studiando molecole di DNA in grado di modificare l’espressione dei geni per le globine. Inoltre, abbiamo iniziato un progetto di valutazione dell’attività di estratti da piante medicinali (che ci vengono spedite da Bangladesh, Pakistan, Libano, Egitto, Cina) allo scopo di identificare nuovi principi attivi in grado di indurre HbF. L’angelicina (una molecola molto promettente, che abbiamo recentemente brevettato come induttore di HbF) è stata identificata per analogia con alcune molecole di derivazione vegetale in grado di indurre differenziamento eritroide. Continuiamo ovviamente l’analisi di nuove molecole in grado di legare il DNA, seguendo un filone di ricerca “storico” del nostro gruppo. Entro due-tre
anni potremmo essere in grado di caratterizzare l’attività di una ventina di molecole di riferimento con le quali ci piacerebbe iniziare una sperimentazione “in vivo” sui topi talassemici sviluppati da Stefano Rivella, Cornell University, New York, con il quali il ThalLab ha da tempo iniziato un intenso programma di collaborazione.
Lei sta indagando anche altri campi di interesse per la talassemia. Ce ne vuole parlare?
Ci stiamo recentemente interessando di due aspetti che consideriamo di interesse applicativo. Un argomento riguarda l’induzione di “morte programmata” di osteoclasti. Queste cellule sono responsabili di fenomeni di degradazione dell’osso. Pertanto, indurre la loro morte programmata (conosciuta con il termine scientifico “apoptosi”) potrebbe essere importante nell’osteoporosi e in situazioni cliniche simili. Un altro settore di ricerca che stiamo cercando di valorizzare riguarda la diagnosi molecolare. Stiamo studiando la possibilità di eseguire diagnosi pre-natale non invasiva utilizzando piattaforme tecnologiche innovative e che potrebbero facilitare l’isolamento di cellule fetali da sangue periferico (ottenuto con un semplice prelievo di sangue) di donne in stato di gravidanza. Per la validazione biotecnologica di questi “Lab-on-a-chip” abbiamo ottenuto due importanti finanziamenti dal MIUR.