Articoli di Genetica Clinica/Umana Ottobre 2015. R. Tenconi

Scelta di articoli di Genetica Clinica/Umana pubblicati in Ottobre 2015 nelle seguenti riviste: British Medical Journal, Lancet, Lancet Neurology, Nature, Nature Biotechnology, Nature Genetics, Nature Medicine, Nature Neuroscience, Nature Reviews Genetics, Nature Reviews Neuroscience, NEJM, PNAS, Science & Cell.

ARTICOLI DA NON PERDERE

Alcune utili letture sul NGS in clinica (soprattutto il primo):

The clinical application of genome-wide sequencing for monogenic diseases in Canada: Position Statement of the Canadian College of Medical Geneticists. Journal Medical Genetics 2015;52:

431. Position statement di genetisti clinici e di laboratorio, genetic counselor, ricercatori e giuristi

sull’uso del sequenziamento genomico per la diagnosi clinica. Il documento è stato fatto circolare e commentato tra i membri del Canadian College of Medical Geneticists (CCMG), organizzazione che ha il compito della  certificazione per i genetisti clinici e di laboratorio e di fornire standard professionali ed etici per i servizi canadesi di Genetica Clinica. Le raccomandazioni: 1. il sequenziamento del genoma clinico è un appropriato approccio diagnostico per pz con sospetta malattia monogenica geneticamente eterogenea o quando i test applicati non hanno individuato la causa. 2. Fino a quando non saranno chiariti i benefici di riportare gli “incidental findings” (IF) non si ritiene opportuno favorire l’approfondimento clinico per geni malattia che non sono correlati all’indicazione iniziale (primaria) dell’esame. Interessanti le considerazioni su cosa dire per IF nei bambini per malattie per le quali non ci sono procedure preventive/terapeutiche nell’età infantile o a comparsa in età adulta. 3. I clinici devono fornire la consulenza genetica ed ottenere il consenso informato prima del test. La consulenza deve includere (non solo i vantaggi, ndr) le limitazioni del test, la probabilità e le implicazioni della diagnosi e i possibili IF, informando anche della possibile necessità di ulteriori analisi per facilitare l’interpretazione clinica, compreso il ricorso a studi nell’ambito della ricerca (giustissimo, va detto subito prima del test, ndr).  Queste istruzioni fatte per il Canada, concludono gli AA, potrebbero anche essere utili da tenere presente in altre nazioni.

Next-generation sequencing-based genome diagnostics across clinical genetics centers: implementation

choices and their effects. EJMG 2015;23:1042. L’introduzione in clinica del NGS comporta molti più problemi nella diagnostica routinaria rispetto a quelli avuti con il microarray genomico. In questo lavoro si è voluto verificare e confrontare i risultati dell’applicazione di NGS nella pratica clinica ottenuti in 8 diversi centri olandesi di Genetica Clinica facendo eseguire a tutti l’analisi mediante NGS di un campione di DNA di 9 pz in cui era stata diagnosticata prima una cardiomiopatia ereditaria ricorrendo a tecniche genetiche tradizionali. Non per sviluppare una procedura diagnostica standard su base nazionale o di confronto di performance tra centri o tra piattaforme usate, ma per studiare la variabilità di approccio diagnostico adottato dai vari centri e stabilire una base di partenza per futuri miglioramenti delle prestazioni.

I risultati: diagnosi concordante per tutti casi ad eccezione di un caso in cui un centro non ha trovato varianti causative, mentre un altro ha fornito una diagnosi alternativa (m. Fabry) avendo trovato una variante considerata causativa. Oltre ai vari risultati di sequenza viene sottolineato che sono state osservate considerevoli differenze di interpretazione  di risultati simili, come ad es. appunto la variante del gene della s. Fabry considerata da altri come VUS. Le procedure per il consenso informato, in base agli aspetti etici e legali, sono state adeguate per lo studio di un limitato numero di geni, mentre non è risultato adeguato per l’esoma o l’analisi dell’intero genoma. Vengono proposte modifiche per migliorare e uniformare le procedure, anche tenendo conto dell’ambiguità talora riscontrata tra esame clinico e ricerca e suggerendo un counseling specifico per le analisi più complesse come WES e WGS.

 (Ndr. Una frase della conclusione mi è particolarmente piaciuta: Obtaining a high-quality diagnosis can thus no longer be the sole responsibility of clinical geneticists, but requires intensive interaction between laboratory specialists, clinical geneticists, other medical specialists and bioinformaticians/data analists).

The human gene damage index as a gene-level approach to prioritizing exome variants. PNAS 2015;112:13615. Come filtrare le circa 20.000 varianti prodotte dall’analisi dell’esoma, di cui il 58% delle varianti rare sono localizzate in solo il 2% dei geni. Gli AA sono partiti dalla semplice considerazione che i geni frequentemente mutati nella popolazione generale raramente possono essere causa della malattia rara ereditata che ha motivato l’analisi e costituiscono un buon contributo al pool delle varianti segnalate dall’esame del pz, mentre le mutazioni di geni raramente o mai mutati nella popolazione sana sono probabilmente quelle più facilmente associate alla malattia. Per filtrare il maggior numero di falsi positivi è stato messo a punto un programma a cui accedere gratuitamente chiamato Gene damage index (GDI) che misura il carico di mutazioni non sinonime in ogni gene codificante una proteina nella popolazione generale (http://lab.rockefeller.edu/casanova/GDI). GD1 risulta un sistema efficiente per escludere nel filtraggio le varianti false positive di geni che nella popolazione sono frequentemente interessati da mutazioni dannose.

Experiences with Obtaining Informed Consent for Genomic Sequencing. AJMG 2015;167:2635. Studio basato su interviste a Genetic counselor americani su cosa focalizzare nella raccolta del consenso informato per eseguire il sequenziamento genomico a scopi clinici. L’esperienza dice che piuttosto che soffermarsi sui vari punti classici del consenso e sugli aspetti tecnici è meglio focalizzare bene i punti che possono essere malinterpretati dai consultandi aiutandoli a valutare realisticamente le loro attese sui tipi e sulle implicazione dei possibili risultati, inclusi i risultati secondari.

Incidental Findings with Genomic Testing: Implications for Genetic Counseling Practice. Curr Genet Med Rep 2015;3:166. Vengono considerati i vari aspetti ancora controversi che riguardano l’identificazione e la comunicazione dei risultati ‘‘incidental’’ o ‘‘secondary’’ applicando in clinica il sequenziamento genomico e le implicazioni nella consulenza genetica in base ai vari modelli di consenso e al loro impatto sulle decisioni prese dai consultandi. Viene sottolineato che c’è la necessità del “clinico di prossima generazione” , pronto per usare al meglio la complessità dei risultati del sequenziamento genomico che sarà parte integrante dell’assistenza sanitaria e di una preparazione adeguata di tutta la popolazione anche perché è prevedibile che il ricorso a tali tecniche non riguarderà solo il momento del raccogliere il consenso per l’esecuzione dell’esame ma l’intera vita delle persone. 

MALATTIE NEUROLOGICHE/NEUROMUSCOLARI/NEURODEGENERATIVE/ PSICHIATRICHE

Dementia—not all about Alzheimer’s. Lancet 2015;386:1600. Editoriale di commento a 3 articoli sullo stesso fascicolo dedicato alle varie malattie con demenza, clinica, genetica e terapia. Frontotemporal dementia. Pg. 1672, termine clinico “ombrello” che comprende alcune malattie neurodegenerative con progressivo deficit comportamentale, di funzioni esecutive e di linguaggio. E una forma comune di demenza soprattutto nelle persone sotto i 65 anni. Lewy body dementias. Pg. 1683, nuovo termine che comprende la Demenza con corpi Lewy e il Parkinson con demenza, per frequenza la seconda patologia di demenza degenerativa in soggetti oltre i 65 anni. Ambedue queste patologie condividono infatti la stessa fisiopatologia e si prevede che il successo terapeutico dipenderà non tanto dall’intervento sui sintomi quanto sui meccanismi patogenetici prima che compaiano i segni clinici della malattia. Il terzo gruppo è costituito dalla Vascular dementia. Pg. 1698, che è la più comune causa di demenza dopo l’Alzheimer (15% dei casi), ma per la quale, a differenza dell’Alzheimer,  non è disponibile alcuna terapia. Una delle patologie di questo gruppo è costituita dalla Demenza vascolare ereditaria arteriopatica autosomica dominante (CADASIL)(MIM #125310) con infarti sottocorticali e leucencefalopatia da mutazione frameshift del gene Notch.

Dementia prevention: call to action. Lancet 2015;386:1625. Correspondence. C’è stata nel Marzo 2015 la WHO Ministerial Conference on Global Action Against Dementia per intensificare la ricerca delle cause e delle cure delle malattie con demenza. Dato che ormai si ritiene irraggiungibile l’obiettivo che era stato fissato di trovare una cura per il 2025, ora si punta all’obiettivo più raggiungibile di ridurre almeno il rischio di demenza (ad es. stimolando l’uso del computer per gli anziani- PLoS One 2012; 7: e44239- e correggendo deficit uditivi) con la riduzione di nuovi casi e cercando di posticipare la comparsa dei primi segni clinici. C’è necessità, dice la lettera, di ampi studi multicentrici internazionali e ben controllati sugli interventi sullo stile di vita, che è diverso da nazione a nazione, per verificarne l’effetto, come ad es. Healthy Ageing Through Internet Counselling in the Elderly (HATICE). Questa nota vuol essere uno stimolo per WHO e per World Dementia Council di favorire anche economicamente tali studi internazionali.

ALZHEIMER

Reduced grid-cell–like representations in adults at genetic risk for Alzheimer’s disease. Science 2015;350:430. Nelle malattie neurodegenerative l’identificazione di biomarcatori che precedono l’inizio della sintomatologia potrebbe consentire di applicare una terapia prima che si producano danni cerebrali irreversibili. In questo lavoro sono state studiate con fMRI in soggetti normali e in soggetti a rischio genetico di Alzheimer (portatori di APOE-e4) le basi neurologiche nella corteccia entorinale (parte dell’ippocampo, una delle prima parti dell’encefalo ad essere interessata nell’Alzheimer) coinvolta nella cognizione spaziale.

Nei soggetti a rischio sono presenti importanti disfunzioni entorinali correlate a deficit di memoria spaziale molto tempo prima del potenziale inizio di malattia. Queste anomalie, osservate alla fMRI, possono costituire un marcatore prognostico, aiutare nello stabilire il periodo dell’inizio della terapia e costituire un bersaglio terapeutico.

PARKINSON

A diagnostic algorithm for Parkinson’s disease: what next? Lancet Neurology 2015;14:971. Editoriale di un lavoro sullo stesso fascicolo (Diagnosis of Parkinson’s disease on the basis of clinical and

genetic classification: a population-based modelling study. Pg. 1002) sullo sviluppo e sull’uso di un algoritmo che potrebbe distinguere i partecipanti con Parkinson dai controlli sani senza basarsi sulla patologia motoria. Gli AA sperano che tale algoritmo, applicato alla popolazione generale, consenta di individuare coloro che hanno probabilmente i prodromi della malattia. Il principale segno prodromico individuate in questo studio è la riduzione dell’olfatto. E’ noto che il coinvolgimento del tronco encefalico e del sistema periferico nelle fasi precoci comporta oltre alla riduzione dell’olfatto anche costipazione, disturbi del sonno (REM e sonnolenza diurna), alterazioni visive, disfunzione autonomica e dolori. Ma questi sono frequentemente presenti nella popolazione generale, e quindi una previsione potrebbe basarsi non sul singolo sintomo ma su una combinazione di essi. E’ quello che viene considerato nell’algoritmo integrando i dati con il rischio sulla base di varianti genetiche (30 varianti in base a studi di associazione genome-wide). Applicando il modello su pz e controlli si è ottenuta una sensibilità dell’83% e una specificità del 90%. La specificità sembra alta ma in realtà in una popolazione di ultra sessantenni con una prevalenza di malattia del 2% il valore predittivo positivo è solo del 15% (85 persone su 100 con test positivo non hanno il Parkinson). Il deficit olfattivo ha un forte impatto sulla corretta discriminazione tra le due popolazioni (affetto non affetto), mentre il contributo del rischio genetico è modesto. Altri studi dovranno confermare questi risultati, importanti per individuare coloro che hanno la malattia in fase prodromica e quindi facilitare l’identificazione di biomarcatori e la terapia.

Multitarget disease-modifying therapy in Parkinson’s disease? Lancet Neurology 2015;14:975. Editoriale dell’articolo (Insights from late-onset familial parkinsonism on the pathogenesis of idiopathic Parkinson’s disease. Pg. 1054) sulla conoscenze dei meccanismi molecolari alla base del Parkinson che si possono ottenere studiando le forme familiari ad insorgenza tardiva (geni SNCA e LRRK2 della trasmissione sinaptica, geni VPS35 e DNAJC13 del riciclo e maturazione endosomiale, gene CHCHD2 del metabolismo mitocondriale). L’editoriale sottolinea i risultati clinici e preclinici nella comprensione della malattia. Il primo gruppo di studi riguarda la ricerca di terapie a vari livelli molecolari che si sono però rivelate inefficaci, ma questi hanno portato importanti informazioni sui pathway coinvolti nella patogenesi del Parkinson sporadico e familiare. Un secondo gruppo ha riguardato la clinica con l’individuazione di prodromi non motori della malattia (vedi articoli precedenti). Il terzo ha focalizzato la fisiologia dei gangli basali con l’individuazione di due pathway genetici interconnessi. Su questo si è basato lo studio commentato (Personal View) i cui risultati suggeriscono che le forme familiari di Parkinson ad insorgenza tardiva hanno meccanismi molecolari simili al Parkinson idiopatico e che in aggiunta ai trattamenti sintomatici non vada trascurata la neuroprotezione, applicata senza successo in varie sperimentazioni probabilmente per aver avuto come target solo uno dei più pathway coinvolti nella malattia.

AUTISMO

Low load for disruptive mutations in autism genes and their biased transmission. PNAS 2015 October:E5600. In questi ultimi anni l’autismo è stato oggetto di numerosissimi studi che hanno confermato la teoria genetica “ unificata”, proposta nel 2007, che sostiene che buona parte dei casi di autismo sono dovuti a nuove mutazioni talora come mutazioni germinali o trasmesse da un genitore, soprattutto di femmina, portatrice di una variante recente senza significativo impatto clinico. Questa teoria si basa sul fatto che l’autismo nelle femmine è meno frequente, che nelle forme familiari si trasmette nei bambini maschi in modo apparentemente dominante e che nelle forme non familiari vi è una maggiore incidenza delle varianti del numero di copie de novo nei bambini con autismo rispetto ai fratelli. Nei bambini con autismo le mutazioni de novo dei geni dell’autismo hanno minor impatto rispetto alle mutazioni distruttive che si trovano tipicamente nei geni umani, fatto che suggerisce che queste mutazioni siano sotto selezione negativa e che i geni dell’autismo sono particolarmente vulnerabili alle mutazioni. Vi è quindi una trasmissione alterata delle varianti distruttive di questi geni, che sono più frequentemente trasmesse nei figli affetti e più spesso dalle madre rispetto ai padri. I risultati di questo lavoro portano a concludere che esista una correlazione tra gravità di effetto della mutazione sulla funzione del gene e fenotipo e, in base a questo, viene presentata una lista di geni ritenuti causa di autismo (elencati 239, vedi Dataset S2), ordinati per probabilità di esserne la causa.

Leo Kanner, Hans Asperger, and the discovery of autism. Lancet 2015;346:1329. Recensione del libro NeuroTribes: The Legacy of Autism and How to Think Smarter about People who Think Differently.

Steve Silberman. Allan and Unwin, 2015.Pp 544. £16·99. Nel 1943 Leo Kanner, Neuropsichiatra infantile, dell’Università medica di Baltimora ha descritto per la prima volta in un articolo 11 bambini disinteressati ai contatti sociali e ai cambiamenti ed interessati solo ossessivamente a oggetti e a ripetere le stesse cose. Diede il nome a questa condizione di autismo infantile. Nel libro recensito ne viene descritta la storia. Solo 1 anno più tardi il pediatra Hans Asperger dell’Università di Vienna descrisse, in tedesco, un gruppo di bambini con lo stesso atteggiamento dei bambini descritti da Kanner, ma per i successivi 40 anni l’articolo di quest’ultimo è stato ampiamente citato nella letteratura anglosassone mentre quello di Aspenger per molti anni non è stato citato (non mi suona nuovo, ndr). Ma c’è un particolare, scoperto da Silberman, che fa pensare che Kanner nel 1938 fosse a conoscenza del gruppo di bambini che venivano studiati a Vienna con un disturbo comportamentale simile a quella del suo gruppo di bambini di Baltimora e che abbia voluto segnalarli come una sua scoperta. Silberman non è l’unico ad avere sospettato che in realtà il primo a diagnosticare quello che poi sarebbe stato chiamato autismo fu Aspenger, ma a differenza di altri Silberman porta un buon argomento in questo senso (lascio a voi la curiosità di scoprire come, sorprendente in quegli anni, ndr).

GENETICA UMANA/CLINICA

Germline duplication of ATG2B and GSKIP predisposes to familial myeloid malignancies. Nature Genetics 2015;47:1131. Buona parte delle malattie mieloidi maligne sono sporadiche. Le poche forme familiari sono rare ma estremamente informative perché possono farci capire le mutazioni iniziali delle leucemie sporadiche. Le mutazioni germinali note riguardano il gene RUNX1, causa di una forma familiare di malattia piastrinica che predispone alla AML o FDP/AML, i geni CEBPA2, GATA2 e ANKRD26 al 5’UTR (vedi anche Articoli Febbraio 2015 (Germline ETV6 mutations in familial thrombocytopenia and hematologic malignancy. Nature Genetics 2015;47:1809). La loro trasmissione è usualmente AD con penetranza incompleta, la comparsa in età adulta e la presenza di anomalie genetiche acquisite simili a quelle trovate nei casi sporadici. L’acquisizione in pz con la forma sporadica di parecchie anomalie (hit) genetiche fa pensare che in alcuni sia presente una mutazione germinale predisponente allo sviluppo della patologia ematologica. In questo articolo viene descritta una variazione del numero di copie (CNV) che predispone a varie malattie mieolidi, in particolare una trombocitemia essenziale che può progredire verso la mielofibrosi o la leucemia. Sono state identificate due famiglie con una neoplasia familiare mieloproliferativa (MPN) atipica rispetto alle MPN familiari con leucemia mielomonocitica cronica e leucemia mieloide acuta (AML) trasmessa in modo AD. In 22/33 affetti inizialmente era presente trombocitopenia essenziale e metà di questi poi hanno avuto mielofibrosi o AML. Con analisi linkage, SNP array e RT-PCR è stata identificata una duplicazione in tandem interstiziale di 700 kb del cromosoma 14 in tutti gli affetti, duplicazione che contiene i geni TCL1A, GSKIP, ATG2B, BDKRB1, BDKRB2 e il primo esone di AK7. Mediante RT-PCR identificate altre due famiglie nella stessa area geografica, con la stessa clinica e con la stessa duplicazione. Ricorrendo all’uso di cellule staminali si è dimostrato che la sovraespressione di ATG2B e GSKIP stimola la differenziazione dei progenitori ematopoietici aumentandone la sensibilità alla trombopoietina. Questi due geni cooperano con mutazioni acquisite di JAK2, MPL e CALR nello sviluppo della malattia mieloproliferativa. Questi risultati sono utili per aumentare le nostre conoscenze sui fattori genetici che promuovono l’espansione di cellule mutate e sono poi causa di malattie mieloproliferative.

Dysregulation and restoration of translational homeostasis in fragile X syndrome. Nature Reviews Neuroscience 2015;16:595. La sindrome Fragile X, una delle più frequenti malattie monogeniche che causano disabilità intellettiva e autismo, è dovuta alla mancanza della proteina legante l’RNA (FMRP), codificata da FMR1, che ha la funzione di reprimere la traduzione. Nel modello murino della sindrome il ricorso a diversi farmaci o a riduzione genetica che hanno come bersaglio recettori, proteine dello scaffolding (impalcatura), chinasi e proteine di controllo della traduzione (ne sono elencate 13 in Tab. 1 ) può normalizzare la morfologia neuronale, la funzione sinaptica e annullare il fenotipo comportamentale tramite la riduzione a valori normali dei livelli di traduzione neuronale. In questa Review sono presentate tali strategie che potrebbero portare all’individuazione di mRNA critici per la fisiopatologia della sindrome.

MODELLI ANIMALI E NUOVE TERAPIE

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A new therapeutic effect of simvastatin revealed by functional improvement in muscular dystrophy. PNAS 2015;112:12864. La Distrofia muscolare Duchenne (DMD) è una malattia muscolare degenerativa letale per la quale non c’è un’efficace terapia. A livello muscolare la malattia causa un’infiammazione cronica, stress ossidativo e fibrosi. Le statine utilizzate da tempo come farmaci che riducono i rischi cardiovascolari legati all’eccesso di colesterolo hanno anche un effetto benefico sull’infiammazione, stress ossidativo e fibrosi. Da qui l’idea di verificarne l’efficacia in un modello murino di  DMD (mdx). In questi topi trattati con simvastatina si è osservato un netto miglioramento della forza muscolare e della resistenza alla fatica e, nel muscolo di animali di una certa età con degenerazione muscolare, una normalizzazione dei livelli di creatinchinasi (che è una noto segnale di danno muscolare) e una significativa riduzione dell’infiammazione e della fibrosi. Questi miglioramenti sono stati accompagnati da un’attivazione dei meccanismi di autofagia, che sono un recente bersaglio terapeutico per la DMD, e un minor stresso ossidativo. Quindi la simvastatina è un nuovo e promettente approccio terapeutico non solo per la DMD ma anche per altre simili malattie muscolari. E’ importante sottolineare che la simvastatina è un farmaco approvato dalla FDA anche in età pediatrica.

Lack of Neuronal IFN-β-IFNAR Causes Lewy Bodyand Parkinson’s Disease-like Dementia. Cell 2015;163:324. Si dimostra che topi con mancanza di citochina immunoregolatoria interferone-β (IFN-β)(topi Lfnb^-/-) hanno una neurodegenerazione spontanea che assomiglia alla demenza con corpi Lewy e Parkinson dell’uomo e che è dovuta a difetti dell’autofagia neuronale. Questo indica che IFN-β ha un ruolo di regolatore della degradazione proteina mediata dall’autofagia.

CMT2D neuropathy is linked to the neomorphic binding activity of glycyl-tRNA synthetase. Nature 2015;526:710. Contrariamente alle aspettative nelle malattie neurodegenerative mutazioni di geni espressi in vari tessuti causano una perdita neuronale selettiva. Le m. Charcot-Marie-Tooth (CMT), le più comuni neuropatie ereditarie del SN periferico, sono caratterizzate clinicamente da progressiva debolezza ed atrofia delle mani e dei piedi e per le quali non c’è alcuna terapia. La forma CMT tipo 2D è dovuta a mutazioni dominanti di GARS che codifica la glicil-t-RNA sintetasi (GlyRS) ubiquitaria, necessaria per la sintesi proteica in tutte le cellule e la cui carenza determina una degenerazione selettiva degli assoni periferici con conseguente deficit della funzione motoria distale. Non è noto come questo conduca ad una vulnerabilità dei motoneuroni. In questo lavoro in vitro e in vivo si dimostra che molte mutazioni di MT2D causano un’apertura conformazionale anomala dell’enzima che antagonizza l’interazione VEGF (vascular endothelial

growth factor)-Nrp1 (neuropilin 1). Nel modello di topo di CMT2D con deficit genetico di Nrp1 si osserva un peggioramento della sintomatologia neurologica, mentre con l’aumento di espressione di VEGF si produce un miglioramento della funzione motoria. L’azione antagonizzante delle mutazioni responsabili di CMTD2 dell’interazione VEGF-NRP1 indica che questo sistema di segnale sia un possibile bersaglio per una terapia per la malattia.

Downsizing neurons. Nature Reviews Neuroscience 2015 October;16. Commento di un articolo (Neuronal atrophy early in degenerative ataxia is a compensatory mechanism to regulate membrane excitability. J Neuroscience 2015;35:11292) in cui si dimostra che l’atrofia dei neuroni Purkinje che si osserva nel modello murino dell’Atassia spinocerebellare (SCA1) è una risposta compensatoria all’alterata depolarizzazione di membrana.

Consequences of zygote injection and germline transfer of mutant human mitochondrial DNA in mice. PNAS 2015;112:E5689. La neuropatia ottica ereditaria Leber (KHON) è una patologia della retina e del nervo ottico da mutazione di geni del DNA mitocondriale. Le principali difficoltà nell’individuare una terapia sono dovute al fatto che non ci sono adeguati modelli animali. In questo lavoro è stato introdotta con un vettore virale (AAV) una mutazione umana del gene della subunità 4 del NADH ubiquinone oxidoreductase nei mitocondri di un embrione di topo. L’incrocio di femmina transgenica con maschio non transgenico ha prodotto in diverse generazioni più di 200 topi transgenici che hanno le caratteristiche fenotipiche della LHON e un aumentato stress ossidativo e una riduzione della respirazione cellulare nel nervo ottico. Il fenotipo è stato parzialmente corretto con l’iniezione nell’occhio del mtDNA normale. Viene suggerito che il metodo applicato potrebbe essere adattato per produrre modelli animali per altre malattie e come promettente terapia genica per queste malattie.

TERAPIA GENICA

Adeno-associated virus finds its disease. Nature Genetics 2015;47:1104. News & Views di un articolo sullo stesso fascicolo (Recurrent AAV2-related insertional mutagenesis in human hepatocellular carcinomas. Pg. 1107) che riporta un dato preoccupante per la terapia genica che usa come vettori virus adeno-associati (AAV)(parvovirus a singola elica di DNA che non sono in grado di determinare un’infezione produttiva, wiki). Il carcinoma epatocellulare umano (HCC) si produce in genere nel contesto di una cirrosi epatica e di un’infiammazione cronica frequentemente associata ad un’infezione del virus B dell’epatite. E’ noto che in tale tumore vi è la sovraespressione di molti proto-oncogeni, ritenuta causa dello sviluppo del tumore e che alcuni di questi geni (soprattuttoTERT, ma anche CCNE1e KMT2B) sono associati ad inserzioni di HBV. In questo lavoro il sequenziamento di campioni di HCC umano dimostra che l’integrazione di AAV, sierotipo 2, è causa del tumore in un modo quindi molto simile all’integrazione del HBV, ma a differenza del HCC associato al HBV il tumore con inserzioni di AAV non è associato a cirrosi, e questo fa pensare che l’infiammazione indotta dal AAV non sia il principale meccanismo oncogenetico.

Questo è un risultato del tutto inatteso perché AAV è sempre stato considerato non patogeno, addirittura con proprietà anti-oncogeniche. Quindi AAV2 è un virus a DNA associato a mutagenesi inserzionale oncogenica nel carcinoma epatocellulare umano. E allora c’è rischio di tumore epatico per la terapia genica con l’uso di AVV? Va sottolineato che i vettori AAV usati nella terapia genica sono diversi come struttura delle inserzioni di AAV selvatico. Ma comunque sarebbe opportuno, suggerisce la nota, migliorare la sicurezza dei vettori AVV e tenere presente, quando si vuole applicare la terapia genica, che ci sono fattori di rischio di tumore: l’integrazione AAV avviene più frequentemente nelle cellule che si dividono (quindi quando c’è un’attiva proliferazione epatocitica e allora specialmente nei bambini), la presenza di infiammazione epatica o cirrosi, l’obesità che comporta una cronica infiammazione epatica. La raccomandazione ovvia è di un attento follow-up dei pz trattati con vettori AAV e la stimolazione di ulteriori ricerche sulla loro potenziale oncogenicità.

Successful arrest of photoreceptor and vision loss expands the therapeutic window of retinal gene therapy to later stages of disease. PNAS 2015;112:E544. Le malattie retiniche degenerative ereditarie causano una perdita dei fotorecettori portando alla cecità. Buona parte delle terapie geniche che si stanno testando sembrano efficaci ma se applicate in epoca precedente il processo degenerativo o, se applicate nel periodo intermedio della neurogenerazione, sono comunque in grado di rallentarne lo sviluppo. Effetti questi che, sia nell’uomo (come nella Amaurosi congenita Leber II da mutazione del gene RPE65, MIM #204100) che nei modelli animali, non si osservano se la terapia è applicata tardivamente rispetto alla neurodegenerazione. In questo lavoro ricorrendo al modello canino (migliore per questa malattia del murino) della grave e comune forma di Retinite pigmentosa 3 XL da mutazione di RPGR (MIM #300029) si dimostra che allo stadio intermedio della malattia la terapia genica con vettore AVV blocca la morte dei fotorecettori, migliora la struttura delle cellule retiniche e previene la perdita di visione per più di 2 anni. E’ particolarmente interessante la dimostrazione che la finestra temporale per una cura efficace di questa malattia sia più ampia di quanto pensato.

CARATTERI-MALATTIE COMPLESSE/STUDI ASSOCIAZIONE

Class II HLA interactions modulate genetic risk for multiple sclerosis. Nature Genetics 2015;47:1107. Gli studi di associazione hanno consentito di identificare l’influenza di variazioni dei geni HLA sul rischio di sclerosi multipla. Ma non è noto se gli effetti dei classici alleli HLA siano influenzati da interazioni con altri loci nella regione HLA o in altre sedi. Applicato GWAS su 17.465 casi e 30.385 controlli di 11 coorti di persone di discendenza europea. Sono stati trovati alleli a rischio di classe II, nuovi e confermati, e alleli protettivi di classe I, con evidenza di due possibili interazioni che riguardano alleli di classe II. Non sono state osservate interazioni tra alleli HLA e varianti a rischio non HLA. Si documenta un modesto contributo delle interazioni sulla variazione di rischio genetico, fatto che suggerisce che nella sclerosi multipla l’epistasi (fenomeno per cui un gene influenza l’espressione fenotipica di un altro gene) interessante i classici alleli HLA non contribuisce in modo significativo alla “missing heritability”.

Genetic variance estimation with imputed variants finds negligible missing heritability for human height and body mass index. Nature Genetics 2015;47:1114. Viene proposto un metodo (GREML-LDMS) per stimare l’ereditabilità di caratteri complessi in persone non correlate ricorrendo al GWAS in 44.126 soggetti. Applicata all’altezza e al BMI viene stimato che le varianti individuate in 44.126 persone non correlate spiegano il 56% (SE 2.3%) della varianza per l’altezza e il 27% (SE 2.5%) di BMI. La stima dell’ereditabilità è del 60-70% per l’altezza e il 30-40% per BMI. In conclusione per ambedue questi caratteri la “missing heritability” è ritenuta molto bassa. La conclusione: per la scoperta dei geni associati a caratteri complessi è più economico ricorrere alla tecnica SNP array con successiva elaborazione dei dati rispetto al sequenziamento dell’intero genoma.

A comprehensive 1000 Genomes–based genome-wide association meta-analysis of coronary artery disease. Nature Genetics 2015;47:1121. La malattia delle arterie coronariche (CAD) è in tutto il mondo la principale causa di morte e di morbilità e rappresenta un modello di comune malattia complessa con componente sia genetica che ambientale. Tramite GWAS sono stati sinora individuati 48 loci associati. In questo lavoro mediante una meta-analisi di ca. 185.000 casi di CAD e controlli e la valutazione di 6.7 milioni di varianti comuni e 2.7 di bassa frequenza è stato possibile confermare le più note varianti associate a CAD (particolarmente significativo il locus ABO associato con l’infarto miocardico e il locus HDAC9, regolatore dell’espressione genica, è in preferenza associato con malattia coronarica stabile). Ed individuare 8 nuovi loci che contengono geni candidati causativi implicati in processi biologici della parete dei vasi sanguigni. E’ stata quindi caratterizzata l’architettura genetica di questa comune malattia mostrando che la suscettibilità genetica è in gran parte dovuta a SNP comuni, ciascuno con un piccolo effetto.

Genetic association analyses highlight biological pathways underlying mitral valve prolapse. Nature Genetics 2015;47:1206. Il prolasso della valvola mitrale (MVP) è una comune (1:40 persone) valvulopatia cardiaca degenerativa che può comportare rigurgito mitralico, insufficienza cardiaca e morte. In gran parte sporadica ma con una complessa componente ereditaria che, almeno per la forma isolata, non è nota (vedi anche Mutations in DCHS1 cause mitral valve prolapse. Nature 2015;525:109, selezione Articoli Agosto 2015). Questa è una meta-analisi di 2 studi GWAS di 1.412 MVP casi e 2.439 controlli. Sono stato identificati 6 loci confermati in un altro studio (1.422 casi e 6.779 controlli) compatibili per funzione per essere nuovi geni candidati. In particolare LMCD1(LIM and cysteine-rich domains 1), codificante un fattore di trascrizione, il cui KO morfolino-mediato nello zebrafish determina insufficienza valvolare. Lo stesso fenotipo, sempre nello zebrafish, lo si ottiene con KO dell’ortologo di TNS1, che codifica la tensina 1, una proteina di adesione focale coinvolta nell’organizzazione del citoscheletro. Il topo Tns1^-/- ha lembi valvolari posteriori ispessiti. Quindi sono stati identificati nuovi meccanismi patogenetici del rigurgito valvolare mitralico, che è la principale indicazione per l’intervento cardio-chirurgico.

Spigolature Genetica Clinica/Umana e altro Ottobre 2015. R. Tenconi

Raccolta e brevi commenti di articoli di Genetica Medica e Umana e di interesse generale del mese di Ottobre 2015 (Spigolature) che hanno attirato la mia attenzione o curiosità, pubblicati nelle seguenti riviste: British Medical Journal, Lancet, Lancet Neurology, Nature, Nature Biotechnology, Nature Genetics, Nature Medicine, Nature Neuroscience, Nature Reviews Genetics, Nature Reviews Neuroscience, NEJM, PNAS, Science & Cell.

DA NON PERDERE

Can epigenetics explain homosexuality puzzle? Science 2015;350:148. Dice un inno gay “Baby, I was born this way” (da una canzone del 2011 di Lady Gaga). Sottotitolo: Uno studio di gemelli ha identificato un legame tra metilazione del DNA ed orientamento sessuale. Le ricerche degli ultimi 20 anni non hanno portato ad individuare i “geni dell’omosessualità”. Questo studio, che riferisce risultati ancora del tutto preliminari e con il limite di piccoli numeri, è stato presentato al meeting ASHG di Baltimora e sembra confermare quanto suggerito nel 2012 che l’epigenetica potrebbe avere un ruolo nell’orientamento sessuale. Gli “epi-marks” di una persona in genere rimangono per tutta la sua vita e vengono cancellati nelle cellule germinali ed il feto inizia la sua vita senza marcature epigenetiche; ma sappiamo anche che alcuni marcatori epigenetici vengono invece trasmessi alla generazione successiva. Nel 2012 è stato pensato che tali marcatori che non sono stati cancellati trasmessi da padre a figlia o da madre a figlio sono causa di omosessualità. Si ipotizza che marcatori ereditati che influenzano la sensibilità fetale al testosterone in epoca prenatale potrebbero mascolinizzare l’encefalo della femmina e femminilizzare l’encefalo dei maschio, portando all’omosessualità. Da qui l’idea di studiare 140.000 regioni del DNA di 37 paia di gemelli maschi discordanti (uno omosessuale e l’altro no) e 10 paia di gemelli, ambedue omosessuali. Identificate 5 regioni genomiche con metilazione fortemente associate all’orientamento sessuale ed è stato identificato un gene importante per la conduzione nervosa ed un altro implicato nella funzione immunitaria. Per verificare i risultati ottenuti il campione di gemelli discordanti per orientamento sessuale è stato suddiviso in due parti e calcolato in uno la forza dell’associazione tra specifici marcatori epigenetici e orientamento sessuale, e poi è stato verificato nel secondo gruppo se fosse possibile prevedere l’orientamento sessuale del gemello, trovando un’accuratezza di previsione del 70%; se l’ipotesi è valida la marcatura epigenetica materna è stata cancellata solo in uno dei due o, forse, si è prodotta in epoca postconcezionale. Ovviamente i commenti dei ricercatori riguardano la necessità di conferma dei risultati e sottolineano anche il fatto che sarebbero più convincenti se le differenze epigenetiche riguardassero la sensibilità prenatale al testosterone. (Considerazione scontata e forse dovuta, ndr) “the new findings should not be used to produce a test or “cure” for homosexuality”.

Should women abstain from alcohol throughout pregnancy? BMJ 2015;351:h5331. Head to head su una convinzione diffusa: quanto viene suggerito sull’assunzione o meno di alcool da parte della gravida sia poco consistente e piuttosto confuso (es. quando ci si riferisce alla quantità assumibile chi capisce cosa sia “unit of alcohol”?). Dimensione del problema: in UK un recente studio prospettico dice che assume alcool il 79% delle gravide nel primo trimestre, il 63% nel secondo e il 49% nel terzo. E questo nonostante sappiamo che l’1% dei nati ha patologie da esposizione alcoolica in epoca prenatale (difetti congeniti e di sviluppo cognitivo-linguaggio). Il primo parere è di una pediatra in pensione che insieme ad una dottoranda di ricerca ritiene che debba essere detto chiaramente che non vada assunto alcool in gravidanza; dall’altra parte un ginecologo (in pensione) che fa presente invece che sbagliamo a ritenere che la donna gravida non sia in grado di comprendere quanto risulta dall’evidenza. La prima posizione ricorda che ci sono oltre 4.000 pubblicazioni sulla teratogenicità dell’alcool e che in molte nazioni sviluppate (USA, Canada, ecc.) e in buona parte dell’Europa (Spagna, Francia, Danimarca, Olanda, Norvegia, Irlanda, Scozia) è sconsigliato l’alcool in gravidanza. Sottolinea anche che i dati epidemiologici su riportati ed il fatto che non si sa quali siano i livelli alcolici né il periodo critico della gravidanza a rischio di danno embrio-fetale fanno concludere che fino a quando non ci saranno dati certi non vada assunto alcool. Il secondo parere riporta quanto raccomandato in UK dal Royal College e NICE: astensione dall’alcool quando si vuole concepire e nel primo trimestre di gravidanza, mentre dopo, a parte il binge drinking (abbuffata alcolica) che è assolutamente sconsigliato, sembra che non facciano male (al feto) non più di una-due unità, non più di una-due volte la settimana. Invece BMA ha riconfermato recentemente che non va assunto alcool in gravidanza. Ma lo scopo del medico e del personale infermieristico non è quello di dire cosa fare ma di fornire le informazioni in modo che siano per ogni persona chiare, aiutandola a prendere la decisione in completa autonomia. Questo è facile in una consulenza personalizzata, ma come si fa quando queste informazioni vanno diffuse all’intera popolazione? Ma il fatto che il compito sia complesso ed impegnativo non vuol dire che “we should legislate for the lowest common denominator”. Prosegue sostenendo che essendo le nostre le raccomandazioni contrastanti non si può concludere dicendo “We’ve confused you, so just abstain: it’s safer”. Ma dobbiamo presentare l’evidenza in modo chiaro e non ambiguo, senza prendere noi le decisioni per loro. Se diamo la sensazione che abbiamo preso noi la gravida può informarsi in internet ed accorgersi che abbiamo dato certezze là dove non ci sono, perdendo così la sua fiducia (una lezione magistrale di counseling, ndr).

Lettera su questi due interventi (in particolare sull’ultimo): Impartial information about alcohol during pregnancy or another modern day witch hunt? BMJ 2015;351:h5680. Si sottolinea innanzi tutto che nelle nazioni sviluppate l’embrio-fetopatia alcolica è la principale condizione con deficit cognitivo prevenibile (buon punto, ndr). Ed è anche difficilmente riconoscibile alla nascita fino a quando, come spesso succede, a scuola si rilevano difficoltà di apprendimento ed atteggiamenti violenti. Da una parte c’è il ricchissimo mercato e della pubblicità al consumo dell’alcool. Dall’altra parte la società non deve stigmatizzare le persone vulnerabili che hanno difficoltà a smettere di bere ma piuttosto promuovere campagne per ridurre il consumo di bevande alcoliche, tenendo però presente il detto di Sant’Agostino (ricordato dall’American College of Cardiology) che “l’astinenza perfetta è più facile della perfetta moderazione”.

PER I PEDIATRI E PER ALTRI SPECIALISTI (Pediatri, Neuropsichiatri Infantili, Neurologi, Ostetrici, Cardiologi, Psichiatri, ORL, Medici della riproduzione, Patologi ecc.).

Rare inherited diseases merit disease-specific trials. Lancet Neurology 2015;14:968. Editoriale relativo ad un articolo (Riluzole in patients with hereditary cerebellar ataxia: a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Pg.985)(tutti gli AA sono italiani) che presenta i risultati di una sperimentazione clinica (ClinicalTrials.gov, number NCT01104649) di 12 mesi in 3 Unità di Neurogenetica italiane, sperimentazione  a doppio cieco con placebo sull’uso di Riluzolo in alcune malattie neurologiche: 10 pz con atassia Friedreich, 21 con Atassia spinocerebellare tipo 1, 16 con tipo 2 e 3 pz uno con tipo 6, uno con tipo 8 ed uno con tipo 10 (il riluzolo blocca i canali del sodio voltaggio dipendenti, con diminuzione conseguente della liberazione presinaptica di glutammato, ne è stato approvato l’so nella SLA, wiki). Commenta l’editoriale che le differenza tra non trattati e trattati “in worsening of the cerebellar score should be considered a success, and the investigators are to be congratulated”. Ma sottolinea alcune questioni importanti sulla metodologia adottata in questa sperimentazione. La più ovvia è l’eterogeneità delle malattie trattate che rende difficile attribuire appropriatamente un preciso punteggio della scala di valutazione dell’atassia. Poi alcuni pz sono in fase presintomatica e non è possibile prevedere per ciascuno di loro la possibile naturale evoluzione. E’ stato tenuto conto dell’effetto fenotipico delle differenti dimensioni delle espansioni delle ripetizioni che condizionano il fenotipo? Essendo presumibilmente diversi i meccanismi patogenetici delle varie malattie come può agire il riluzolo, di cui peraltro non si conosce bene come agisca?

Conclude suggerendo una sperimentazione clinica internazionale con un ampio numero di pz per ogni malattia e  quindi “the next step is to determine exactly which subgroups of patients with cerebellar ataxia respond to riluzole and could therefore benefit from treatment”.

Myasthenia gravis: subgroup classification and therapeutic strategies. Lancet Neurology 2015;14:1023. Malattia autoimmunitaria caratterizzata da debolezza muscolare ed affaticamento con anticorpi anti recettore acetilcolinico, chinasi muscolo specifica (MUSK), lipoprotein-related protein 4 (LRP4) o agrina nella membrana postsinaptica alla giunzione neuromuscolare. La Miastenia grave deve essere classificata in sottogruppi basati sugli anticorpi del siero e sulla clinica. In tale modo è possibile applicare con successo e con una buona prognosi l’appropriata terapia con agenti sintomatici, immunosoppressivi e di supporto.

Celiac disease and non-celiac gluten sensitivity. BMJ 2015;351:h4347. Review sulla celiachia, patologia frequente (1% della popolazione) e in crescita per motivi non noti. Lo spettro clinico è ampio con coinvolgimento gastrointestinale, del metabolismo scheletrico, infertilità ed altro. La terapia è per ora solo dietetica ed efficace in buona parte dei pz, anche se limita la qualità di vita, non sempre facile da adottare (mangiando fuori casa, vedi “hidden sources” Box) e costosa. Sono in corso sperimentazioni cliniche per trovare altre modalità di trattamento. In questa Review vengono considerate anche le sensibilità al glutine diverse dalla celiachia, di frequenza più alta (intorno al 10%) con una discreta proporzione di affetti in dieta senza glutine e con meccanismi fisiopatologici poco conosciuti.

Una nota di cautela nell’interpretazione dei dati in genetica forense:

Forensic DNA evidence is not infallible. Nature 2015;526:611. Sottotitolo di questa Personal View: “As DNA analysis techniques become more sensitive, we must be careful to reassess the probabilities of error”. L’analisi del DNA per scopi forensi non è infallibile, in particolare nel caso di dover utilizzare un centinaio di cellule lasciate con un’impronta (“touch DNA”) da cui si ricava un profilo genetico. Ed è anche possibile che il DNA di una persona venga inavvertitamente trasferito su una superficie che quella persona non ha mai toccato. E’ necessario che ne sappiamo di più di come avvenga questo trasferimento secondario. E’ stata condotta una ricerca chiedendo a più coppie di persone di darsi la mano per due minuti e poi isolatamente di impugnare un oggetto (coltello). Nell’85% dei casi si è visto che il DNA dell’altra persona è stato trovato sul manico del coltello che non aveva impugnato. In un quinto dei campioni l’analisi del DNA ha identificato come principale o unico DNA quello di chi non lo aveva impugnato.

A sense of excitement for a specific Lp(a)-lowering therapy. Lancet 2015;386:1427. Commenti di un articolo che inizia con la storia della scoperta della lipoproteina (a)(Lp(a)), del suo stretto controllo da parte dei fattori genetici con oltre il 90% della sua varianza dovuta al gene LPA codificante apo(a) e di come Lp(a) sia un importante ed indipendente fattore di rischio per le malattie cardiovascolari. Ma è solo di recente che si è messa a punto una terapia con oligonucleotidi antisenso che colpiscono apo(a) abbassando i livelli di Lp(a). Nel lavoro sullo stesso fascicolo che viene commentato (Antisense therapy targeting apolipoprotein(a): a randomised, double-blind, placebo-controlled phase 1 study. Pg. 1472) sono riportati i risultati molto incoraggianti di una sperimentazione clinica in fase 1 in pz con alti livelli ematici di Lp(a), con assenza di effetti sfavorevoli, buona tollerabilità ed efficacia dose-dipendente nel ridurre il rischio di malattia cardio-vascolare e di stenosi valvolare aortica.

Reducing LDL with PCSK9 Inhibitors — The Clinical Benefit of Lipid Drugs. NEJM 2015;373:1588. Lo scorso Giugno la FDA ha approvato due farmaci molecolari, alirocumab e ecolocumab che sono anticorpi monoclonali umanizzati che inattivano la pro-proteina convertasi subtilisina/kexina di tipo 9 (PCSK9) importante regolatore del recettore delle lipoproteine a bassa densità. Questi farmaci nei pz con malattie cardiovascolari riducono efficacemente i livelli di colesterolo LDL (lipoproteine a bassa densità) agendo anche su altre frazioni lipidiche. All’approvazione è seguita la raccomandazione di verificare con sperimentazioni cliniche se la riduzione di LDL associata a questi due farmaci comporti veramente il rischio di malattie cardiovascolari.

Vedi anche Spigolature del Gennaio 2015: Familial hypercholesterolaemia: PCSK9 inhibitors are coming. Lancet 2015;385:307. Editoriale relativo a due articoli sullo stesso fascicolo (PCSK9 inhibition with evolocumab (AMG 145) in heterozygous familial hypercholesterolaemia (RUTHERFORD-2): a randomised, double-blind,placebo-controlled trial. Pg. 331 e Inhibition of PCSK9 with evolocumab in homozygous familial hypercholesterolaemia (TESLA Part B): a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Pg. 341)

Tinnitus: perspectives from human neuroimaging. Nature Reviews Neuroscience. 2015;16:632. Il tinnito è una frequente (10-20% della popolazione) sensazione fastidiosa di ronzio o di rumore pulsante, fischio, tintinnio non dovuto a rumori esterni che nell’80% dei casi è associato ad ipoacusia o iperacusia. In questa Perspective sono stati valutati criticamente gli studi di neuroimmagini in pz con tinnito, che si considerava tempo fa un segno di danno cocleare, che suggeriscono che tale condizione si accompagna ad anomalie funzionali e strutturali dell’encefalo a livello delle regioni uditive e non uditive.

Molto deve ancora essere fatto, soprattutto per identificare i meccanismi neurologici alla base delle varie forme di tinnito ricorrendo a nuove metodologie (es. differenti tecniche di neuroimmagine) e a studi su ampie popolazioni con questa patologia, per offrire a chi ne è affetto (si tratta di milioni di persone) una soluzione terapeutica.

Adiponectin supplementation in pregnant mice prevents the adverse effects of maternal obesity on placental function and fetal growth. PNAS 2015;112:12858. L’obesità e la sindrome metabolica sono i principali fattori di rischio di una serie di patologie tra cui il diabete m. tipo 2, la malattia cardiovascolare ed il cancro.  Vi sono studi che indicano come uno sfavorevole ambiente intrauterino sia una delle cause della sindrome metabolica e che vi sia una forte associazione tra obesità materna durante la vita fetale e la sindrome metabolica nell’età pediatrica. Queste osservazioni sono particolarmente significative almeno dal punto di vista epidemiologico in quanto attualmente in USA due terzi delle donne che iniziano una gravidanza sono o in sovrappeso o addirittura obese. L’obesità in gravidanza è associata a bassi livelli ematici materni di adiponectina (ADN)(ormone prodotto dal tessuto adipso). In questo studio si è voluto verificare le connessioni tra adiponectina, obesità e complicazioni gravidiche confrontando gli eventi relativi alla gravidanza e il suo esito in topi obesi. La somministrazione mediante infusione di ADN alle femmine obese da dieta obesogenica non ha causato una significativa riduzione di peso delle gravide ma ha completamente normalizzato le alterazioni della funzione placentare ed è stata in grado di prevenire la sovracrescita fetale. ADN regola la funzione placentare funzionando come un legame endocrino tra tessuto adiposo materno e crescita fetale. Questo suggerisce che potrebbe essere utile aumentare i livelli di ADN nelle donne gravide per prevenire la trasmissione intrauterina dell’obesità e della malattia metabolica.

Toward a rapid and reversible male pill. Science 2015;350:385. Commento di un articolo sullo stesso fascicolo (Sperm calcineurin inhibition prevents mouse fertility with implications for male contraceptive. Pg. 442) in cui si dimostra che nel topo la condizione di KO genetico della subunità catalitica (PPP3CC) o della subunità regolatoria (PPP3R2) della isoforma della calcineurina sperma specifica causa infertilità e che l’inibizione farmacologica con ciclosporina A e FK506 a breve termine in vivo provoca una ridotta motilità spermatica. L’effetto farmacologico compare dopo 4-5 giorni di trattamento e dopo sospensione si risolve nel giro di una settimana. L’inibizione di questa isoforma di calcineurina può quindi portare allo sviluppo di un trattamento contraccetivo maschile reversibile bloccando la maturazione degli spermatozoi nell’epididimo.

A runner’s high (sensazione di benessere) depends on cannabinoid receptors in mice. PNAS 2015;112:13105. Si è sempre pensato che il benessere fisico che si sente dopo l’esercizio fisico fosse dovuto alle sole β-endorfine, ma nel topo sembra che vi sia anche il contributo dei recettori cannabinoidi con effetto ansiolitico. La prova è consistita in circa 6.5 km di corsa per 5 ore e in test comportamentali che hanno individuato, rispetto ai controlli, ridotta ansietà e ridotta sensazione dolorosa al calore. Dopo la corsa sono stati trovati maggiori livelli plasmatici di anandamide (endocannabinoide), ma non nel liquido cerebrospinale né a livello cerebrale. Il ricorso a farmaci che bloccano i recettori cannabinoidi, a differenza dei farmaci che bloccano il sistema endorfinico, inibiscono il beneficio fisico della corsa con effetti sull’ansietà e sulla sensibilità al calore. I topi che mancano dei recettori cannabinoidi CB1 in un gruppo di neuroni del prosencefalo non hanno gli effetti prodotti dalla corsa. Gli AA concludono che nel topo che gli endocannabinoidi mediano la sensazione di benessere fisico tramite i recettori cannabinoidi.

Prenatal exposure to cannabinoids evokes long-lasting functional alterations by targeting CB1 receptors on

developing cortical neurons. PNAS 2015;112:13693. La marijuana è la droga più consumata e il suo uso comporta considerevoli preoccupazioni per la salute. Il suo principio attivo, il tetraidrocannabinolo (THC) agisce interessando i recettori cannabinoidi CB1. Si conoscono gli effetti dell’accumulo di THC nell’encefalo adulto ma poco si sa sull’impatto molecolare e funzionale sui neuroni nel corso dello sviluppo. In questo lavoro ricorrendo a studi sul topo esposto a THC in epoca embrionale si documentano effetti nocivi sulla funzione dell’encefalo adulto, effetti dovuti all’impatto esercitato sui recettori CB1 dei neuroni corticali nel corso del loro sviluppo e presenti anche dopo parecchio tempo dalla sospensione dell’esposizione a THC. Si è quindi documentato un rischio permanente all’esposizione a THC in un periodo critico nello sviluppo embrionale con danno interessante una specifica popolazione neuronale.

IMMAGINI

Oral Maxillary Exostosis. NEJM 2015;373:1457. Immagine di esostosi orale asintomatica ad inizio in età infantile in uomo di 73 anni.

CLINICAL PRACTICE

Cryopreservation of Oocytes. NEJM 2015;373:1755. Caso clinico di un problema clinico piuttosto comune. Vengono presentate le strategie possibili e le linee guida disponibili sull’argomento. Alla fine le raccomandazioni cliniche degli AA. Storia: donna di 32 anni che ha da poco chiuso una lunga relazione con un compagno e si preoccupa ora della sua futura fertilità. Ha avuto più valutazioni ginecologiche nel passato, sempre normali, ed ha assunto la pillola per gli ultimi 5 anni. Vuole sapere come fare per mantenere la possibilità in futuro di avere figli. Cosa consiglieresti? E’ noto da tempo che la fecondità femminile diminuisce con l’età per l’incremento di aneuploidie associate alla fecondazione di oociti di donne di età avanzata. Un dato esplicativo di donne che hanno avuto oltre 12 cicli di inseminazione con sperma da donatore: ad età < 31 anni il 74% ha concepito vs il 54% delle donne di età >35 anni.    

Fattori che oltre l’età favoriscono la senescenza riproduttiva sono una storia familiare di menopausa precoce, genetici, fumo, chirurgia ovarica, irradiazione pelvica o il ricorso a farmaci chemioterapici, soprattutto alchilanti. Una possibilità è quella di ricorrere al congelamento degli oociti ma c’è comunque il rischio che vi sia una riduzione della qualità e della quantità degli oociti dovuta all’età o a cause iatrogene. In Tab. 1 le indicazioni e la precisazione. La tecnica è relativamente recente e non vi è un lungo follow-up dei nati, non sembra comunque che vi sia per loro un incremento di difetti congeniti né anomalie di sviluppo.

Nel caso presentato la probabilità di concepimento e di gravidanza è stimabile del 10% per ogni oocita conservato, il che significa che probabilmente ci sarà la necessità di un solo ciclo per avere almeno un bambino usando le cellule crioconservate. Alcune raccomandazioni: va usata la tecnica di vitrificazione, non il congelamento, dell’oocita (vedi Spigolature Ottobre 2014: Fertility preservation in women with cancer. Lancet 2014;384:1302) ed ogni centro deve fornire alla donna la percentuale di successi che ha avuto.

Articolo di Practice. Contraceptive and hormonal treatment options for women with history of venous thromboembolism. BMJ 2015;351:h4847. Donna di 28 anni con recente trombosi venosa profonda da causa non nota e con test di trombofilia familiare negativi va dal medico di famiglia per sapere se può continuare con la pillola anticoncezionale. All’ospedale le avevano detto di sospendere l’anticoncezionale ormonale. Chiede che anticoncezionale può usare, possibilmente ormonale perché, le è stato detto, quelli non ormonali sono meno efficienti. Colleghi ostetrici che avreste fatto e consigliato?

TERATOLOGIA

Maternal CD4+ T cells protect against severe congenital cytomegalovirus disease in a novel nonhuman primate model of placental cytomegalovirus transmission. PNAS 2015;112:13645. L’infezione prenatale materna da virus citomegalico  (CMV) è relativamente frequente (0.7% delle gravidanze) e può essere causa di deficit uditivo neurosensoriale, disabilità neurocognitiva, microcefalia, crisi convulsive, formazione di cisti intracraniche e deficit di crescita fetale. Il rischio di un effetto sfavorevole sul feto dipende dal condizione immunitaria materna, nel caso di un’infezione primaria arriva al 50%, se la madre ha un’infezione cronica da CMV tale rischio scende al 2%. Nonostante questo deve ancora essere messa a punto

un’adeguata prevenzione mediante vaccinazione. Ricorrendo ad un modello di primate non umano (macaco Rhesus) si dimostra che le cellule T materne CD4+ hanno un ruolo importante nel controllare la viremia materna e di indurre una risposta immunitaria in grado di prevenire i danni fetali. In conclusione si è trovato un adeguato modello animale per valutare l’efficacia di futuri vaccini anti CMV ed è stato identificato un meccanismo protettivo immunitario della trasmissione del virus al feto.

Cautious Optimism for Offspring of Women with Cancer during Pregnancy. NEJM 2015;373:1875. Editoriale di un articolo sullo stesso fascicolo (Pediatric Outcome after Maternal Cancer Diagnosed during Pregnancy. Pg. 1824) sugli effetti a lungo termine per i nati da madri con cancro in gravidanza, con o senza alcun trattamento. Sono presentati i dati di uno studio multicentrico caso-controllo con follow-up di 18 e 36 mesi (ClinicalTrials.gov number, NCT00330447) da cui si evince che tale condizione non interferisce con lo sviluppo fisico o cognitivo dei bambini. In questo studio si riscontra una correlazione tra prematurità e peggior sviluppo cognitivo, ma con effetto indipendente dal trattamento.

FARMACOGENETICA

Third of men with treatment resistant prostate cancer respond to drug that targets gene defect, study finds. BMJ 2015;351:h5783. Commento di un articolo (DNA-Repair Defects and Olaparib in Metastatic Prostate Cancer. NEJM 2015;373:1697) che presenta i risultati di una sperimentazione clinica da cui risulta la necessità, per la scelta della terapia, di stratificare con indagine molecolare pz con cancro prostatico metastatico. Un terzo dei maschi con cancro prostatico metastatico insensibile alla castrazione farmacologica ha difetti dei geni del sistema di riparazione del DNA e risponde ad un farmaco, olaparib, che inibisce la poli ADP-ribosio polimerasi coinvolta nella riparazione del DNA.

ETICA

Twins with incurable progressive disease can be taken off life support, High Court rules. BMJ 2015;351:h5541. Il giudice dell’alta corte di giustizia UK ha deciso, contro il parere dei genitori, di sospendere le cure ed adottare cure palliative per due gemelli cognitivamente incapaci di provare piacere da stimoli di conforto ed affetti da una malattia neurodegenerativa progressiva incurabile con la motivazione che non sarebbe stato etico ventilarli. I genitori, mussulmani iracheni, tramite un mediatore culturale hanno fatto presente che la risoluzione del 1987 della Muslim World League aveva stabilito che la sospensione delle cure può essere attuata solo quando “the brain had stopped working finally”. Ma il giudice non ha accolto la loro richiesta dicendo che i due gemelli non avevano alcuna funzione cognitiva e che la situazione non poteva che peggiorare.

ZIBALDONE

Canada criticised over refugee health-care restrictions. Lancet 2015;386:1436. Alla vigilia delle elezioni federali canadesi del 19 Ottobre i conservatori hanno vigorosamente chiesto leggi restrittive per l’accoglimento e per la riduzione dei servizi sanitari per i rifugiati. Il Primo Ministro Stephen Harper è stato aspramente criticato per voler accettare 10.000 siriani entro il 2018, misura ritenuta insufficiente dall’opposizione che sostiene che il governo ha tagliato l’accesso al sistema sanitario a migliaia di rifugiati del tutto legittimi “to pander to voters (arruffianarsi, ndr ) resentful (risentiti nei confronti di, ndr) of newcomers”. Qual è la realtà? “Results from an audit of Toronto clinics found that after the 2012 cuts, only 29% of 89 walk-in and after-hours clinics fully accepted refugees”.

Vedi Providing preventive care to migrants saves money, study finds. BMJ 2015;351:h4806 nelle Spigolature del Settembre 2015 con i risultati del European Union Agency for Fundamental Rights (se vogliamo limitarci al solo fattore economico la limitazione sanitaria è controproducente, ndr).

Stress impairs cognitive flexibility in infants. PNAS 2015;112:12882. E’ noto che negli adulti lo stress favorisce i comportamenti abituali a spese di quelli flessibili. In questo studio a 26 bambini di 15 mesi di età tra sottoposti a stress (separati dai genitori per un tempo limitato ed esposti a una persona sconosciuta e a un giocattolo danzante sconosciuto) e controlli è stato misurato il comportamento fornendo loro uno strumento sonoro a due pulsanti. I bambini “stressati” hanno continuato a premere il primo pulsante, inizialmente l’unico presentato, gli altri no. Questo semplice esperimento favorirebbe l’ipotesi che lo stress nei bambini porti a comportamenti abituali. Dato che il comportamento flessibile è importante per l’apprendimento meglio evitare ripetuti ed eccessivi stress ai bambini (sembra banale, ma utile ricordarcelo, ndr).

Math at home adds up to achievement in school. Science 2015;350:196. Tipicamente i genitori a casa sono motivati a raccontare storie ai loro figli anche per migliorare l’apprendimento scolastico. La stessa attenzione, l’ipotesi degli AA, dovrebbe essere posta anche per la matematica, essenziale per il successo accademico e per migliorare le varie branche in cui tale materia è di base, con un insegnamento anche a casa senza lasciare che avvenga solo a scuola. Ma i genitori diventano spesso apprensivi quando affrontano a casa argomenti di matematica e tendono ad evitarli. In questo studio di bambini delle elementari si è voluto verificare se l’incremento delle attività di matematica comporta un incremento di apprendimento della matematica a scuola. Sono stati fatti due gruppi, uno di matematica e l’altro di lettura senza contenuto numerico o spaziale (la disposizione spaziale degli oggetti è un componente importante del successo in matematica) e fornito un  iPad con una app (Bedtime Learning Together, gratuita su iTunes e Android) di matematica e una di lettura. Si è osservato che l’intervento di brevi argomenti numerici tramite l’app ha prodotto nei bambini una significativo apprendimento in matematica nel corso dell’anno scolastico, in particolare per bambini con genitori abitualmente ansiosi per la matematica. In pratica una buona interazione di matematica genitori-bambini favorisce il successo in questa materia e quindi nell’attività lavorativa.

Una buona notizia ecologica:

Animals thrive at Chernobyl. Nature 8 October 2015. Commento di un articolo (Long-term census data reveal abundant wildlife populations at Chernobyl. Curr Biol 2015;25:R824) su un studio nell’area del disastro ecologico dovuto all’esplosione del reattore nucleare di Chernobyl (26 Aprile 1986) che rileva, contrariamente a quanto ipotizzato, un’abbondante quantità di animali selvatici, dalle alci, cervi e lupi, abbondanza simile a quella di riserve naturali della Bielorussia non contaminate dalle radiazioni. I grandi mammiferi si sono quindi ben adattati all’esposizione cronica alle radiazioni.