La terapia genica può rappresentare l’unico trattamento “curativo” per la maggior parte delle malattie monogeniche, che attualmente colpiscono tra il 6 e l’8% della popolazione mondiale. L’obiettivo principale dello Spoke 1 è sviluppare terapie geniche (TG) e terapie a base di RNA (TR) all’avanguardia per alcune malattie genetiche paradigmatiche, oggi non curabili. Questa sfida vedrà coinvolte anche aziende farmaceutiche e biotecnologiche, sia per la concessione di licenze di farmaci innovativi che per lo sviluppo e la commercializzazione dei nuovi prodotti terapeutici sviluppati dallo Spoke.
Lo Spoke 1 è organizzato in sei gruppi di lavoro (GL) che focalizzano le ricerche su specifiche malattie genetiche della pelle, degli occhi, del sangue, malattie da accumulo, malattie renali, neuromuscolari e neurometaboliche. I GL utilizzano una nuova generazione di vettori virali, terapie mediate da cellule staminali, basate su RNA (ad es. siRNA, miRNA, shRNA, ASO, antagoMIR, SINEUPs e RNA somministrati sistemicamente o localmente), e approcci basati sulla nanomedicina e tecnologie di editing genico (EG).
Le attività dello Spoke 1 mirano a identificare nuove e promettenti molecole da cui sviluppare futuri farmaci, dimostrarne l’efficacia in modelli sperimentali preclinici, e utilizzarle in studi clinici preliminari in volontari e pazienti. I ricercatori dello Spoke possono contare su strutture sia idonee allo sviluppo preclinico di farmaci, secondo i vigenti requisiti di qualità e sicurezza per studi di laboratorio, che certificate secondo gli standard internazionali per lo sviluppo di prodotti di terapia cellulare e genica.
Lo Spoke 1 mira a promuovere innovazione allo scopo di accelerare il passaggio della ricerca dal “laboratorio al letto del paziente”, sviluppando terapie geniche e farmaci a base di RNA per curare pazienti affetti da specifiche malattie genetiche, oggi incurabili. Lo Spoke 1 si concentra su alcuni organi ed apparati maggiormente coinvolti, attraverso la creazione di gruppi di ricerca dedicati, orientati a specifiche malattie. Le attività principali sono incentrate sulla identificazione dei prodotti “candidati a farmaco” più promettenti (livello di complessità tecnologica bassa), sulla dimostrazione di efficacia e sicurezza in modelli sperimentali preclinici (livello di complessità tecnologica media) e sulla implementazione di studi clinici in volontari e pazienti – studi di fase I e II (livello di complessità tecnologica alta).
Di seguito sono elencati i programmi di ricerca specifici per diversi gruppi di lavoro dello Spoke 1.
Lo Spoke 1 Flagship è un laboratorio di ricerca all’avanguardia presso il Centro di Medicina Genomica e Malattie Rare di UNIMORE, dedicato allo studio delle malattie genetiche utilizzando moderne tecnologie di colture 3D e organoidi, oltre alle più recenti tecnologie di Next-Generation Sequencing. Gli organoidi, in particolare quelli basati su cellule staminali pluripotenti o adulte isolate che si auto-assemblano in strutture 3D complesse, si sono affermati come un modello innovativo molto simile agli organi umani. Questo consente lo studio dei processi biologici in un contesto fisiologico senza l’uso di animali. Le colture cellulari tradizionali 2D e i modelli animali spesso non riescono a replicare le complessità delle malattie umane. I sistemi avanzati di colture 3D e organoidi superano queste limitazioni, offrendo un’alternativa più accurata ed etica per studiare le malattie epatiche umane e testare potenziali trattamenti.
Tra le attività previste presso il Centro Nazionale vi sono l’assemblaggio bio-funzionale di organoidi 3D da tessuti derivati da pazienti e/o da cellule staminali progenitrici umane geneticamente ingegnerizzate, e l’utilizzo della biostampa 3D, un processo di produzione che utilizza biomateriali naturali o sintetici, combinati con cellule viventi, per sviluppare strutture che imitano il comportamento e l’architettura dei tessuti naturali. Questo fornirà una piattaforma unica per lo studio delle malattie genetiche e la sperimentazione di nuovi farmaci in un laboratorio equipaggiato con le più recenti tecnologie per la coltura cellulare, sistemi di imaging, strumenti di biologia molecolare, biostampa 3D e strutture per lo screening ad alta capacità, al fine di promuovere ricerche avanzate, in particolare nelle malattie genetiche del fegato. Queste risorse faciliteranno l’innovazione nella ricerca sulle malattie genetiche, contribuendo allo sviluppo di trattamenti più efficaci e personalizzati per i pazienti affetti da malattie genetiche epatiche e di altri organi.
Le collaborazioni tra gli spoke sono fondamentali per massimizzare l’efficacia delle ricerche e delle applicazioni terapeutiche del Centro Nazionale. Questo approccio integrato consente di condividere conoscenze, tecnologie e risorse, accelerando il progresso nella comprensione e nel trattamento delle malattie genetiche. Collaborazioni attive e sforzi coordinati sono in corso sia con gli Spoke orizzontali che verticali, tra cui: Spoke 3 su disturbi neurodegenerativi, del neurosviluppo e neuromuscolari; Spoke 6 per lo sviluppo di strumenti e strategie basate sull’RNA; Spoke 7 per l’implementazione e l’ottimizzazione delle strategie di biocomputing; Spoke 8 per sfruttare approcci per il delivery e il targeting dei farmaci; Spoke 10 per la condivisione di protocolli per studi preclinici e clinici di fase I e II. Tra gli affiliati di Spoke 1 vi è il Gruppo Chiesi Farmaceutici, nota azienda farmaceutica italiana con la missione di identificare terapie nuove e avanzate per le malattie rare. Il Gruppo Chiesi partecipa attivamente come partner, contribuendo in modo significativo a progetti specifici all’interno di Spoke 1.