La Farmacogenetica: una nuova frontiera nel trattamento dell’asma

La risposta al trattamento dell'asma è caratterizzata da ampia variabilità interindividuale, con un numero significativo di pazienti (il 40% circa) che non presentano una risposta adeguata ai trattamenti. Un nuovo studio ha rivelato una variante genetica nei pazienti asmatici che causa una risposta deficitaria all’assunzione di ormoni steroidei (glucocorticoidi) mediante inalazione, il principale trattamento per la malattia.

La ricerca, pubblicata sul New England Journal of Medicine, ha dimostrato un legame tra una variante genetica nel gene GLCCI1 (rs37972) e la riduzione della risposta ai farmaci assunti per inalazione.

I ricercatori hanno approfittato di un ampio studio clinico condotto dal National Institutes of Health che ha monitorato la risposta di bambini asmatici al trattamento per cinque anni. Lo SNP identificato è stato selezionato da uno screening di 534.290 polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs) e replicato su quattro popolazioni indipendenti per un totale di 935 persone.

Esperimenti effettuati su cellule in coltura hanno dimostrato che la variante individuata determina una ridotta attività del gene che è correlata con una ridotta funzionalità polmonare in risposta ai glucocorticoidi per via inalatoria. I pazienti che presentano la variante sfavorevole del gene hanno oltre il doppio di probabilità di rispondere in modo inadeguato al trattamento.

Questa mutazione è responsabile del 6.6% della variabilità di risposta al trattamento con glucocorticoidi, ed è quindi solo una delle cause di risposta alterata al trattamento farmacologico dell’asma. La scoperta tuttavia è un ulteriore passo in avanti sull’utilizzo delle informazioni derivanti dall’analisi del DNA per individuare piani di trattamento personalizzati per i pazienti asmatici.

La genetica personalizzata allarga i suoi orizzonti

Gli studi dimostrano che il rischio genetico di sviluppare una malattia varia tra i diversi gruppi etnici, ma fino ad oggi la ricerca sulle cause genetiche delle patologie è stata condotta esclusivamente su soggetti di etnia bianca caucasica. I partecipanti alle ricerche infatti sono per il 96 per cento di discendenza europea. Ci sono tuttavia chiare evidenze che i risultati di questi studi possono essere meno importanti o addirittura irrilevanti per valutare il rischio di soggetti appartenenti ad altri gruppi etnici.

Recenti studi sul cancro alla prostata, per esempio, hanno individuato nuove varianti nella popolazione di origine africana ed una parziale concordanza con le varianti identificate nella popolazione di discendenza europea. Decine di studi europei hanno identificato 19 varianti genetiche comuni legati al diabete di tipo 2, ma gli studi di follow-up hanno dimostrato che cinque di tali varianti hanno effetti diversi in popolazioni differenti.

23andMe, uno dei leader mondiali nell’ambito della genetica personalizzata, si propone di offrire test gratuiti a 10.000 afro-americani come parte di un'iniziativa di ricerca per ampliare la sua banca dati genetica. Il progetto , annunciato ai primi di agosto si propone di far luce sulle basi genetiche delle patologie in questa popolazione. Più di 1.000 persone si sono già registrate sul sito web di 23andMe da quando il progetto è stato annunciato ai primi di agosto.

Oltre allo sforzo 23andMe, diversi progetti di ricerca genetica su larga scala si stanno effettuando in maniera specifica su popolazioni diverse. Nel 2010 Il Carlos Slim Health Institute, un'organizzazione no-profit con sede a Città del Messico, e il Broad Institute, un istituto di ricerca genomica con sede a Cambridge, Massachusetts, hanno lanciato un progetto per studiare le basi genetiche del diabete di tipo 2 nelle popolazioni messicana e latino-americana. Nel 2008, il National Institutes of Health ha aperto un centro dedicato allo studio delle interazioni fra genetica e stile di vita, ed il loro ruolo nel rischio di malattia in gruppi etnici di minoranza.

La motivazione principale alla base di questi studi genetici è quello di promuovere la medicina personalizzata, che mira a predire il rischio di malattia e trattare i pazienti in base alla loro costituzione genetica. Gli esperti temono che i gruppi etnici non europei possano essere esclusi da questa nuova frontiera della medicina.

Basi molecolari del cancro e nuove terapie: dalla ricerca alla clinica

I recenti sviluppi nella ricerca sul cancro stanno rivelando i meccanismi genetici e molecolari che determinano l’insorgenza e lo sviluppo della patologia. La cellula tumorale presenta infatti alterazioni genetiche ed epigenetiche che le permettono di evadere i meccanismi cellulari che ne controllano crescita, proliferazione e morte. La comprensione sempre più approfondita dei meccanismi molecolari e delle loro alterazioni nei tumori consente lo sviluppo di nuove applicazioni per la terapia molecolare, un approccio che utilizza proprio tali alterazioni come bersagli farmacologici.

La terapia molecolare dei tumori sta assumendo particolare rilevanza nell’ambito della moderna medicina oncologica, che intende coniugare efficacia terapeutica e buona qualità di vita del malato. Le nuove linee di ricerca farmacologica sono quindi rivolte alla identificazione di agenti in grado di interferire con molecole specifiche delle cellule tumorali al fine di aumentare la selettività del bersaglio e ridurre gli effetti collaterali sistemici.

Per chi volesse saperne di piu consiglio questo approfondimento.

In Uscita il manuale: Tecniche Investigative

Per tutti quelli che sono interessati alla genetica forense consiglio questo manuale, al quale ho contribuito. L'introduzione la lascio al Prof. Bonanni......

Questo volume si pone come un agile introduzione alle scienze criminali, in particolare - codice di procedura penale alla mano - come si conducono le indagini, senza sorvolare sulla dignità della persona umana nel cui plesso pone le sue radici, morali prima che culturali, perché al centro c’è e ci deve essere l’uomo, così da “cominciare e finire”, poiché “que tout, au monde, existe pour aboutir à un livre” (secondo l’incipit di Mallarmé), e questo libro cerca “l’esplicazione … del mondo”, in una visione orfica, onirica e magica “della Terra”, perché scruta il sapere con mezzi moderni, proiettati al futuro, senza rinnegare il passato e le radici dell’uomo.

Preso singolarmente risulta uno strumento utile per gli operatori di polizia giudiziaria e per quanti fanno le indagini difensive, oltre a porsi come corredo didattico dei Master in modalità F.A.D. “Psicologia investigativa e Scienze Criminali”, “Psicologia Forense ed Assicurativa”, “CTU/CTP Globale” della Elform e-learning. Formazione e Applicazioni S.r.l.

Un moscerino per capire come nascono i tumori epiteliali

Riprendo un articolo da questo link:
http://www.magazine.unibo.it/Magazine/UniBoIniziative/2010/09/27/Un_moscerino_per_capire.htm
si può parlare di conflitto di interessi, dal momento che sono uno degli autori.....

Una ricerca pubblicata su PLoS Genetics, individua il ruolo della proteina Myc nel contrastare i meccanismi di difesa delle cellule sane verso quelle dannose. Una scoperta realizzata a partire dal modello di Drosophila che presenta molti geni correlati al cancro per i quali sono stati identificati gli omologhi funzionali umani

Si chiama Drosophila ed è comunemente conosciuto come moscerino della frutta. Il gruppo di ricerca di Annalisa Pession, coordinato da Daniela Grifoni del Dipartimento di Patologia Sperimentale, lo ha utilizzato per studiare meccanismi genetici legati all’insorgenza dei tumori di origine epiteliale. Scoprendo il ruolo di una proteina, il proto-oncogene Myc, nel contrastare i meccanismi di difesa delle cellule sane verso quelle dannose. La ricerca, pubblicata su PLoS Genetics .

Le cellule trasformate - questa la conclusione della ricerca - si comportano in maniera differente a seconda del contesto tissutale in cui crescono. Le cellule normali che circondano una lesione tumorale mettono in atto diversi meccanismi per eliminare quelle dannose, ma se queste ultime sovraesprimono la proteina Myc i meccanismi di difesa falliscono e la crescita tumorale avanza. Da qui l'importanza dell'Hippo pathway e delle sue mutazioni. L'Hippo pathway è una via di segnalazione cellulare che controlla la proteina Myc. Non a caso i suoi componenti sono stati associati all’insorgenza di diversi tipi di tumore. Una mutazione dell'Hippo pathway, quindi, aumentando i livelli di Myc, porta alla morte delle cellule sane e causa la nascita di tumori.

Lo studio ha dimostrato che la crescita del tumore rallenta se l'espressione della proteina Myc al suo interno viene abbassata. E allo stesso modo, il tumore interrompe la sua crescita quando la quantità di Myc viene geneticamente innalzata nel tessuto sano circostante: anche le cellule normali possono quindi utilizzare la proteina Myc per competere con quelle tumorali.
Negli ultimi anni il modello di Drosophila è molto utilizzato negli studi sulla genetica del cancro. Esistono in Drosophila molti geni correlati al cancro per i quali sono stati identificati gli omologhi funzionali umani, come oncogeni, geni soppressori di tumore e geni la cui mutazione provoca crescita iperplastica. E' stato anche dimostrato che molte vie di segnalazione sono conservate dal moscerino all'uomo, conferendo a Drosophila una rilevanza funzionale nello studio della biologia dei tumori umani.

La ricerca, pubblicata sull’autorevole rivista PLoS Genetics e disponibile gratuitamente online.

R.I.P Bio-Pictures

DNA sintetico e vita reale

Una recente ricerca coordinata da Craig Venter, uno dei più noti scienziati contemporanei, ha generato sui mass-media titoli altisonanti che parlano della creazione di “vita artificiale” o anche di “cellula artificiale”. Il personaggio è molto noto, essendo stato il principale protagonista del progetto genoma, ma anche per essere un uomo capace di unire grandi doti di ricercatore ad altrettanto grandi capacità imprenditoriali e comunicative. Una sua frase, ormai divenuta leggenda, ci svela immediatamente qual è la caratura del personaggio, alla domanda di un giornalista che gli chiedeva se con questa scoperta volesse giocare a fare Dio la risposta è stata: “…io non sto affatto giocando!”.

Dal momento che la notizia è stata riportata da tutte le fonti di informazione è sicuramente interessante capire cosa la ricerca ha realmente svelato. La lettura del lavoro, pubblicato sulla rivista Science, rivela aspetti interessanti ma che, come spesso accade non sono stati interpretati o compresi completamente.

La prima cosa che è necessario puntualizzare è che non è stata creata nessuna cellula ne tantomeno una nuova forma di vita. In sintesi è stato creato artificialmente il DNA di un batterio (Mycoplasma mycoides) copiandolo dall’originale. Questo DNA inserito in una cellula batterica di Mycoplasma mycoides  ricevente (non artificiale) ha dimostrato di poter funzionare correttamente, consentendo al batterio di replicarsi.

I non addetti ai lavori faticano a capire se e quanto questa scoperta sia realmente innovativa; cercherò di spiegare quali sono i punti che rappresentano una novità.

La prima domanda che potrebbe essere fatta è: la novità e la capacità di sintetizzare il DNA? La risposta è no, il DNA è sintetizzato nelle cellule viventi da un apparato enzimatico complesso, ma sono decenni che siamo in grado di sintetizzarlo artificialmente.

A questo punto ci si potrebbe chiedere se la novità sta nella capacità di sostituire o inserire il DNA all’interno di una cellula. Anche in questo caso non c’è nulla di nuovo, siamo in grado da molto tempo di sostituire il DNA in cellule di qualsiasi tipo attraverso metodiche biochimiche o micromanipolazione.

La novità della ricerca ce la spiega lo stesso Venter nell’articolo: “The demonstration that our synthetic genome gives rise to transplants with the characteristics of M. mycoides cells implies that the DNA sequence upon which it is based is accurate enough to specify a living cell with the appropriate properties”. In poche parole per la prima volta si è riusciti a copiare ed assemblare un genoma intero, e la copia effettuata ha dimostrato di essere abbastanza accurata da poter funzionare all’interno di una cellula vivente. Fino ad ora le metodiche di manipolazione del DNA consentivano di inserire all’interno di sequenze esistenti di DNA nuovi frammenti, anche di grandi dimensioni, o rimuoverne altri, ma non di costruire ex-novo un intero genoma ed assemblarlo nella sua complessità. Questo comporta che, sviluppando la tecnica, si potrà copiare un giorno anche un genoma più complesso (il genoma di Mycoplasma mycoides è 1/3000 rispetto a quello umano) con tutte le implicazioni in ambito bio-medico che possiamo immaginare. Si potrà per esempio generare un genoma nuovo con cui sostituire quello danneggiato in cellule colpite da un patologia.

In conclusione questa ricerca denota un notevole passo in avanti nell’ambito delle tecniche biomolecolari. Quello che però dobbiamo ricordare è che non è stata creata nessuna nuova forma di vita perché non è stata creata informazione genetica nuova (cioè nuovi geni), dal momento che tutto il DNA sintetico è soltanto la copia di quello originale. La mia opinione è che ancora una volta il Dottor Craig Venter abbia venduto molto bene la sua merce.