Eliminazione di DNA mitocondriale mutato attraverso l'uso di meganucleasi

Le malattie mitocondriali sono malattie genetiche che colpiscono la catena respiratoria mitocondriale e di conseguenza la produzione di ATP. Possono essere dovute a mutazioni sia del DNA mitocondriale (mtDNA) sia del genoma nucleare: il mtDNA è presente in numero variabile da 1.000 a 10.000 copie per cellula, che possono essere uguali – tutte sane o tutte mutate – quando una cellula è omoplasmica, oppure diverse tra loro in cellule eteroplasmiche, con diversi gradi di mtDNA mutato e conseguente variabilità nel fenotipo patologico. Il DNA mitocondriale non può essere geneticamente modificato con i sistemi tradizionali di biologia molecolare, per cui, al momento, non esistono terapie o cure per le malattie legate a mutazioni nel mtDNA. Sono state testate endonucleasi come ZFNs e TALENs che, nonostante abbiano portato a riduzione dell’eteroplasmia, presentano alcune problematiche quali grandi dimensioni e scarsa flessibilità. È stata quindi esaminata l’efficienza della meganucleasi mitoARCUS, che ha dimensioni ridotte ed è in grado di distinguere differenze in singole basi. È stata costruita una meganucleasi diretta contro la mutazione m.5024C>T nel gene murino codificante il tRNA mitocondriale dell’amminoacido alanina (mt-tRNAAla). Dopo iniezione per via intravenosa usando un vettore virale AAV9 si è osservata l’eliminazione selettiva del mtDNA mutato in fegato e muscolo dell’organismo modello. MitoARCUS costituisce pertanto una possibile terapia efficace per le malattie mitocondriali.