Una tavola rotonda ha fatto il punto sulle lezioni apprese nel campo del manufacturing durante la corsa a salvare il neonato statunitense con un trattamento di editing su misura
Lo sforzo congiunto che la scorsa primavera ha salvato il piccolo KJ Muldoon ha meritato una copertura stampa ampia e dai toni entusiasti. Ma c’è una parte della storia che i media hanno trascurato, quella che segue l’invenzione del trattamento e precede la sua somministrazione. Dopo aver capito come correggere un difetto genetico (editing) e aver trovato il vettore giusto per raggiungere le cellule bersaglio (delivery), bisogna produrre gli ingredienti in tempi rapidi, con costi sostenibili e nel rispetto degli standard clinici. La celebre battuta di Inder Verma andrebbe aggiornata, non basta più dire che “ci sono tre problemi nella terapia genica: delivery, delivery e delivery”. Esiste almeno una quarta sfida: il manufacturing.
Per discuterne, a fine luglio, la testata Genetic Engineering & Biotechnology News ha organizzato una tavola rotonda online, coordinata dalla sua vicedirettrice Julianna LeMieux. A prendervi parte non sono stati i medici che hanno curato KJ al Children’s Hospital di Philadelphia e nemmeno i ricercatori dell’Innovative Genomics Institute (IGI) che li hanno affiancati. Per una volta l’attenzione è andata a chi spesso resta dietro le quinte: gli scienziati dei partner industriali chiamati a cimentarsi con gli aspetti più operativi di una missione che è stata una lotta contro il tempo.
Osservatorio Terapie Avanzate ha già raccontato come è scattata la rete di alleanze che ha reso possibile l’intervento di Philadelphia. Il pioniere dell’editing Fyodor Urnov, che poi è diventato direttore del primo centro pediatrico per le cure CRISPR, ha chiamato Sadik Kassim, Chief Scientific Officer and Chief Technology Officer di Danaher Corporation. Lui ha subito coinvolto Sandy Ottensmann, che nella sussidiaria Integrated DNA Technologies (IDT) si occupa di RNA guida per l’editing, e Mark Wetzel che gestisce i servizi di produzione dei farmaci a base di RNA messaggero presso Aldevron, un’altra sussidiaria (dell’impegno di queste due società Osservatorio Terapie Avanzate ne ha parlato recentemente qui). Sono stati i loro gruppi a fare le ore piccole per far funzionare la logistica fino a produrre un farmaco somministrabile in tempi più che dimezzati rispetto alle migliori aspettative. Anche se va detto che tanti altri hanno contribuito: per le nanoparticelle lipidiche c’è voluto l’aiuto di Acuitas Therapeutics, i base editor li ha inventati il gruppo di David Liu, ma il modello usato su KJ è stato ottimizzato da Ben Kleinstiver, mentre Cat Lutz del Jackson Laboratory ha sviluppato i topi modello con la mutazione per i test di sicurezza. Ovviamente, oltre all’IGI, bisogna ricordare la Penn University, con lo specialista di editing Kiran Musunuru e la specialista di malattie metaboliche Rebecca Ahrens-Nicklas. Ma torniamo ai protagonisti del manufacturing.
IDT si è buttata nell’impresa ponendosi queste domande: la sequenza di RNA necessaria per indirizzare l’editing nel sito giusto presenta qualche caratteristica particolare che può complicarne la produzione? Quanto possiamo velocizzare la sintesi e quanto le analisi necessarie per valutare il rischio che l’editing avvenga fuori bersaglio? “Dovevamo avere la molecola guida il prima possibile, sia il primo lotto per gli studi di tossicologia, sia il lotto definitivo per il trattamento vero e proprio, da consegnare ad Aldevron”, spiega Sandy Ottensmann. “Nonostante l’impiego di uno strumento CRISPR nuovo, in questo caso la scienza era piuttosto semplice. Era la tempistica a essere davvero ostica”, aggiunge Mark Wetzel.
“Durante la pianificazione abbiamo dovuto chiederci come prendere dei rischi calcolati, e come valutare il rapporto rischi-benefici per questo paziente. Cosa è appropriato per un paziente che non ha il tempo necessario per aspettare un anno o due?”, chiede Ottensmann. Per non perdere tempo la sua company si è assunta il rischio di spedire l’RNA guida alla divisione produttiva prima di aver terminato i controlli di qualità, una decisione che normalmente non avrebbe preso. “Abbiamo agito in parallelo su molti fronti, iniziando a lavorare prima che i contratti fossero finalizzati o prima che arrivassero tutti i dati. L’insegnamento che ne traggo è una domanda: possiamo pensare in modo differente, prenderci qualche rischio in più per riuscire? Perché è cruciale avere quei giorni extra, quelle settimane in più”, sostiene la scienziata. Si parla di rischi aziendali, non certo di rischi per il paziente, e se tutto ha funzionato al meglio è stato anche per l’abilità dei team legali dei partner dell’iniziativa. “Per quanto riguarda l’ottimizzazione del processo, abbiamo imparato molto su come rendere i passaggi più efficienti pianificando precocemente, facendo qualche prova sulle attrezzature in anticipo, in modo da essere pronti quando il materiale arrivava. Questo è il tipo di misure che abbiamo adottato e possiamo riutilizzare in futuro”, conferma Wetzel.
Sadik Kassim ci tiene a sottolineare l’ottima collaborazione tra ecosistemi diversi: industria, accademia e regolatori. L’FDA è stata coinvolta sin dall'inizio, ben prima della presentazione dell’application per la sperimentazione. Inoltre i fondi federali sono stati fondamentali per sostenere le ricerche preliminari di Penn University, IGI e non solo. “Se ci pensate bene in questo trattamento si uniscono due tecnologie celebrate con il Nobel: l’RNA messaggero che ha vinto il premio nel 2024 e l'editing genetico che ha vinto nel 2020”, ricorda Kassim. Anche altre innovazioni si sono rese utili: i base editor, che possono correggere la singola lettera sul DNA, le nanoparticelle lipidiche per il rilascio mirato nel fegato, il sequenziamento di nuova generazione per disporre rapidamente del genoma del paziente. “È stato necessario che tutte queste tecnologie fossero cucite insieme in modo tale da consentire un flusso di lavoro coerente. Credo che non sarebbe potuto accadere in nessun altro luogo al di fuori degli Stati Uniti, né in nessun altro momento. Quindi è stata davvero la convergenza di tecnologie, partner e fortuna. E ora abbiamo la responsabilità di rendere il tutto replicabile e sostenibile per altri baby KJ”.
Cosa si dovrebbe fare per raggiungere il maggior numero possibile di pazienti? Da un punto di vista regolatorio, bisogna pensare all’editing come a una piattaforma. Il trattamento ha tre componenti di cui due possono restare invariati (l’editor e il vettore), mentre la guida di RNA è paziente-specifica, perché dipende dalla mutazione di ciascuno. “Con regolazioni basate sul concetto di piattaforma per i disordini monogenici mendeliani, si potrebbero sviluppare trattamenti quasi ‘on demand’. Ogni volta sarebbe un’occasione per imparare e, potenzialmente, comprimere ulteriormente le tempistiche anche sotto i sei mesi. Forse un mese, due o tre”, azzarda Kassim. L’RNA guida, comunque, va cambiato per ogni paziente, che margini di miglioramento ci sono per questo passaggio? “IDT è specializzata in oligonucleotidi, li sintetizziamo molto rapidamente e in grandi quantità anche se non secondo standard clinici. Dobbiamo lavorare con i regolatori, per l’analisi rischi-benefici nel caso di pazienti per cui il tempo è un fattore tanto critico”, sostiene Ottensmann.
Si parla spesso di scaling-up, aumentare la produzione, ma nei casi di pazienti ultrarari (“N di 1” o “N di pochi”) è vero il contrario, serve lo scaling-down. “Noi, come molti di coloro che si occupano del manufacturing in questo campo, non siamo strutturati per operare su così piccola scala. Quindi c'è molto che possiamo fare in termini di innovazione, piattaforme tecnologiche, produzione continua di RNA, per esempio”, afferma Wetzel. C’è anche il potenziale insito nell’intelligenza artificiale (AI), che può essere applicata nell'ottimizzazione dei costrutti e in altre operazioni. “Possiamo creare automaticamente i registri dei lotti? Possiamo rilevare le deviazioni e diagnosticarle utilizzando l'AI?”, propone lo scienziato.
In tanti si sono chiesti quanto sia costato salvare baby KJ, ma una risposta non c’è. “Non era un’operazione commerciale, quindi non abbiamo monitorato tutte le spese”, premette Ottensmann. Alcune strategie di riduzione dei costi, comunque, iniziano a delinearsi. “Ci sono calcoli di rischio molto diversi da fare quando si lavora su un singolo caso o pochi casi rispetto a quando si lavora su un lotto che va a 100.000 persone. Adattare le regole di conseguenza ridurrà significativamente i costi di produzione”, insiste la scienziata. Kassim ricorda il ruolo del progresso tecnologico partendo da un paio di esempi eclatanti: “Solo negli ultimi 20 anni, il prezzo del sequenziamento dell'intero genoma è diminuito di 100.000 volte e l'infrastruttura per supportare il sequenziamento è molto cambiata. I razzi sono un altro esempio, quando abbiamo mandato per la prima volta un uomo sulla Luna avevano un costo proibitivo, ma ora abbiamo razzi riutilizzabili che vengono inviati nello spazio regolarmente”. Lo scienziato prosegue: “Man mano che si passa a processi più sintetici, basati sulla chimica, che non si svolgono all’interno di cellule, anche i costi diminuiranno. Non penso solo alla produzione ma anche alla caratterizzazione analitica del prodotto farmaceutico”.
Alcune delle parole d’ordine sono riutilizzabilità, scaling-down, innovazione tecnologica, efficienza interna, adattamento normativo e dei meccanismi di rimborso. La coordinatrice della tavola rotonda prova a insistere: prima o poi verrà definita una cifra, no? Kassim risponde ricordando i costi di ecosistema, ovvero gli investimenti che nel corso degli anni hanno gettato le fondamenta su cui ora è possibile costruire. “Anche se avessimo una cifra precisa, sarebbe arbitraria rispetto a ciò che è possibile. Rispetto a sei mesi fa o un anno fa, penso che oggi il costo sarebbe significativamente inferiore e penso che continuerà a diminuire nel tempo”, afferma il direttore scientifico di Danaher.
