In che modo i virus antichi causano la SM e altre malattie neurologiche?
Antichi virus hanno lasciato tracce nel nostro DNA. I ricercatori ritengono che questi contribuiscano alle condizioni neurologiche. L'inibizione dei nostri passeggeri virali potrebbe aprire la strada a trattamenti futuri?
Gli elementi trasponibili, che gli scienziati chiamano anche trasposoni o geni saltanti, sono tratti di DNA che ospitano la capacità di muoversi nel nostro genoma.
Gli scienziati possono risalire a un tipo di trasposone - i retrovirus endogeni umani (HERV) - ad antichi retrovirus che si sono inseriti nel genoma umano milioni di anni fa. Gli HERV costituiscono circa l'8% del nostro DNA.
Alcuni HERV svolgono funzioni cruciali durante processi come lo sviluppo embrionale. Ma la maggior parte degli HERV giace dormiente, messa a tacere dalle modifiche del DNA.
Tuttavia, in un recente articolo di revisione in Frontiere della genetica, ricercatori dell'Università Heinrich Heine di Dusseldorf, in Germania, descrivono in dettaglio come alcuni HERV possono essere riattivati e provocare il caos nel nostro cervello e nel sistema nervoso centrale.
HERV nelle malattie neurologiche
Già nel 1989, Hervé Perron, allora all'Università di Grenoble in Francia, fu il primo a identificare la presenza di particelle virali in colture cellulari isolate dal liquido cerebrospinale (CSF) di una persona con sclerosi multipla (SM). In seguito scoprì che questi provenivano da un trasposone chiamato HERV-W.
L'attivazione di questo HERV dormiente provoca una reazione immunitaria. L'RNA e le proteine dell'involucro HERV-W (ENV) sono presenti a livelli crescenti nel siero e nella CFS delle persone con SM, ma solo raramente in quelle senza la condizione.
"Collegando questa riattivazione di HERV ad attacchi autoimmuni nella SM, si è scoperto che le proteine HERV possono innescare una risposta immunitaria contro la mielina, che innesca la malattia simile alla SM nei modelli murini", spiega Patrick Kuery, professore di neurodegenerazione e autore di revisioni senior.
Diversi trigger possono riattivare gli HERV. Uno di questi è l'infezione da virus comuni, come il virus Epstein-Barr che causa la mononucleosi infettiva e altri membri della famiglia dei virus dell'herpes.
La ricerca suggerisce anche che i mediatori del sistema immunitario e fattori ambientali, come dieta e farmaci, possono riattivare gli HERV, sebbene a questo punto ci siano prove limitate.
La SM non è l'unica malattia neurologica in cui gli scienziati sospettano il coinvolgimento di HERV. Numerosi studi hanno implicato la riattivazione di HERV-K nella sclerosi laterale amiotrofica (SLA), una forma di malattia dei motoneuroni.
Quando si parla di schizofrenia, il caso è meno chiaro.
"È stato riportato che le proteine HERV aumentano l'espressione dei geni legati alla schizofrenia nelle cellule cerebrali umane coltivate", spiega Kuery. "Tuttavia, gli studi sulla schizofrenia [pazienti] mostrano cambiamenti incoerenti nell'espressione di HERV nel sangue, nel liquido cerebrospinale e nel tessuto cerebrale post-mortem rispetto ai controlli sani".
La disattivazione dell'HERV può migliorare la SM?
Nella SM, il sistema immunitario attacca la mielina, lo strato protettivo che riveste molti neuroni del sistema nervoso centrale.
Riparare questo danno alla mielina consentendo alle cellule del sistema nervoso centrale di rimielinizzare i neuroni può rivelarsi una strategia efficace per il trattamento della SM.
Da quando ha identificato HERV-W nei pazienti con SM, Perron ha co-fondato la società farmaceutica GeNeuro e ha sviluppato un anticorpo monoclonale chiamato GNbAC1 che prende di mira la proteina HERV-W ENV. Gli scienziati stanno attualmente testando l'anticorpo in studi clinici.
In un recente articolo pubblicato in Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti, Kuery, Perron e colleghi hanno approfondito il meccanismo che collega HERV-W alla SM.
Il team ha trovato cellule che contenevano la proteina HERV-W ENV in stretta vicinanza ai neuroni nel tessuto cerebrale dei pazienti con SM, in particolare nelle aree che contenevano lesioni da SM croniche e acute.
Il dottor Tobias Derfuss, professore di neuroimmunologia clinica presso l'Università di Basilea in Svizzera, è stato un ricercatore principale di uno degli studi clinici che studiava l'uso di GNbAC1 nella SM e un membro del comitato direttivo per un ulteriore studio.
Scrivendo in Progressi terapeutici nei disturbi neurologici, Il dottor Derfuss commenta: "Questo approccio terapeutico di GNbAC1 e il concetto di fisiopatologia associata a HERV nella SM rimangono controversi".
Spiega che i risultati degli studi clinici che studiano GNbAC1 per il trattamento della SM indicano che l'anticorpo non impedisce al sistema immunitario di attaccare la mielina, il che significa che non previene la SM.
L'anticorpo può, d'altra parte, avviare la rimielinizzazione.
“I dati farmacodinamici e di imaging non rivelano alcun effetto immunomodulatore di GNbAC1. Le modifiche alla risonanza magnetica durante uno studio di fase IIb con GNbAC1 sono compatibili con la rimielinizzazione ".
Dr. Tobias Derfuss
La SM è una malattia complessa e gli scienziati non comprendono appieno la biologia degli HERV. Una terapia che modifica l'HERV può rivelarsi un trattamento promettente per le persone che convivono con la SM, ma il suo vero potenziale resta da vedere.
