Espansione ex vivo di cellule ematopoietiche staminali e progenitrici geneticamente modificate 

L’espansione delle cellule ematopoietiche staminali e progenitrici (CSE/CPE) è uno degli obbiettivi di fondamentale importanza per ampliare l’applicazione della terapia genica ex vivo a nuovi gruppi di pazienti e nuove tecnologie. Utilizzando CSE CD34+ mobilizzate nel sangue periferico (mPB) di donatori sani e pazienti affetti da malattie genetiche, stiamo applicando dei protocolli di ingegneria genica all’avanguardia, in grado di correggere >90% delle cellule, seguito da una procedura di espansione delle CSE in coltura ex vivo. A tale scopo, stiamo adattando dei protocolli innovativi attualmente in sperimentazione clinica per il trapianto allogenico di CSE da cordone ombelicale (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31704264/). Abbiamo dimostrato con i saggi più stringenti che, in questo modo, le CSE/CPE geneticamente corrette possono essere espanse fino a 3 volte (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28330619/) garantendo un’alta diversità (policlonalità) all’interno del prodotto, una caratteristica favorevole per quanto riguarda l’efficacia e la sicurezza di queste cellule se utilizzate per un trapianto. Tuttavia, per effettuare un’analisi multipla e dettagliata delle varie condizioni di coltura è stato necessario ideare delle procedure in vitro che fossero in grado di quantificare le CSE in coltura. Abbiamo quindi fatto un investimento in nuove tecnologie all’avanguardia, quale il sequenziamento di RNA a singola cellula (scRNAseq) che permette non solo una identificazione più fedele delle CSE in coltura, ma anche l’esplorazione di nuovi target molecolari da manipolare per incrementare l’entità della loro espansione in futuro (protocolli di next generation). Il protocollo attuale si è dimostrato molto promettente per lo sviluppo di una terapia genica per l’osteopetrosi infantile maligna (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31949009/), una possibile prima applicazione clinica per i lavori svolti. La prossima frontiera sarà l’applicazione dei protocolli next generation nell’ambito della correzione genica tramite “genome editing”.