sabato 28 maggio 2016

Spigolature Genetica Clinica/Umana Marzo 2016. R. Tenconi



Raccolta e brevi commenti di articoli di Genetica Medica e Umana e di interesse generale del mese di Marzo 2016 (e di qualche articolo di Aprile o Maggio)(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
Colleghi ostetrici leggete e fate propaganda:
Getting more than Mom's looks. Science(22 April 2016). E’ noto che il fumo della madre in gravidanza aumenta nel figlio il rischio di patologia polmonare (respiro sibilante, asma), cancro ed obesità. Nel lavoro che viene commentato (Environment-induced epigenetic reprogramming in genomic regulatory elements in smoking mothers and their children. Molecular Systems Biology 2016;12:861) sono state studiate le alterazioni epigenetiche associate al fumo materno analizzando la metilazione del DNA dell’intero genoma, le modificazioni istoniche e la trascrizione in 32 soggetti: 16 coppie madre (8 fumatrici e 8 non fumatrici, in 36 settimane gestazionali)-figlio (sangue del cordone ombelicale e a 4 anni). Il fumo è associato ad una metilazione differenziale e generalizzata, diversa da madre e figlio, arricchita di elementi di regolazione positiva (enhancer) ed interessante enhancer chiamati “commutatori”, che risiedono in un gene ma che agiscono su vari geni distali. Tale metilazione persiste nei figli di fumatrici per oltre il primo anno di vita e in particolare comporta una transizione cromatinica in uno stato iperattivo. In questi bambini esposti in utero al fumo materno è stato osservata alla nascita un’ipometilazione della regione enhancer di JNK2, membro del pathway WNT, chinasi implicata nelle patologie polmonari legate al fumo e al cancro. In questi bambini con perdita di metilazione di questa regione alla nascita vi è un incremento del 400% di rischio di avere negli anni successivi un respiro sibilante. Da sottolineare che questo lavoro documenta un chiaro legame tra alterazioni epigenetiche ed esposizione ambientali.

The red-hot debate about Trasmissible Alzheimer’s. Nature 2016;351:294. In altre parole (Daily Mail) “Can you CATCH Alzheimer’s?”. Tutto è dovuto ad un articolo (Evidence for human transmission of amyloid-β pathology and cerebral amyloid angiopathy. Pg. 247 e Amyloid-β pathology induced in humans. Nature 2015;525: 193)(vedi Articoli Settembre 2015) in cui si rileva che in alcune persone trattate anni fa con ormone della crescita estratto da cadavere gli aggregati che sono stati osservati nel loro SNC sembrano dovuti ad una disseminazione di aggregati Aβ che erano presenti nelle ghiandole ipofisarie di pz con Alzheimer. Ci si chiede se l’ipotesi sia vera ed alcuni criticano le conclusioni rilevando che il campione studiato è piccolo (encefalo di 8 persone decedute per m. Creutzfeldt–Jakob all’età 36-51 anni trattate 30 anni prima con GH da cadavere). Il principale A del lavoro del 2015 fa presente che i risultati non portano a concludere che l’Alzheimer sia contagioso, ma solo che alcune procedure mediche potrebbero inavvertitamente trasferire l’”amyloid-β seeds”. Ci sono gli scettici che sostengono che non esiste alcuna evidenza conclusiva che questi “semi” di amiloide possano trasmettere veramente la malattia e ci sono coloro che chiedono ulteriori studi e che a loro volta sottolineano che il fatto che per avere dati epidemiologici sul rischio di trasmissione dell’Alzheimer con le normali procedure mediche o chirurgiche occorre uno studio specifico ricorrendo ad un database di pz con Alzheimer di dimensioni molto consistenti. Ma se fosse vero? Allora si dovrebbe ricorrere a procedure di sterilizzazione specifica per i prioni e depositi di amiloide di tutte le attrezzature mediche e chirurgiche. Procedure simili da adottare anche nei laboratori. Alla fine una opportuna nota finale sull’impatto di articoli scientifici che sollevano un aspetto così rilevante per tutti, non solo medici o laboratoristi, ma anche la popolazione: una donna con Alzheimer dice al suo medico che “she wasn’t getting any hugs (abbraccio) any more from her husband who had read about the case in the media — that made me sad”.

Counter the risk of Alzheimer’s transfer. Nature 2016;351:580. Correspondence. Gli AA sono del parere che ci si deve attrezzare per evitare la diffusione dell’Alzheimer con la adeguata sterilizzazione degli strumenti medici e fanno riferimento al loro un articolo (Decontamination of medical devices from pathological amyloid-β-, tau- and α-synuclein aggregates. Acta Neuropathol Commun 2014;2:151) in cui sono state sperimentate procedure per la sterilizzazione degli strumenti contro aggregati proteici associati sia all’Alzheimer che al Parkinson con risultato controllato con western blotting.

PER I PEDIATRI E PER ALTRI SPECIALISTI (Pediatri, Neuropsichiatri Infantili, Neurologi, Ostetrici, Cardiologi, Psichiatri, ORL, Medici della riproduzione, Patologi ecc.).
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Acetylcholine receptors from human muscle as pharmacological targets for ALS therapy. PNAS 2016;113:3060 (primo A e altri italiani). La Sclerosi Laterale Amiotrofica è una malattia letale per una degenerazione dei motoneuroni con progressive paralisi. Nei pz con ALS vi è un difetto di espressione dei recettori acetilcolinici (AChR) nel muscolo scheletrico presente anche in assenza di anomalie dei motoneuroni suggerendo l’ipotesi patogenetica del “dying-back” in cui la degenerazione della placca motrice distale porta alla degenerazione ed alla paralisi. In questo lavoro mediante studi in vitro (microtrapianti di membrane muscolari da biopsie muscolari di pz con ALS in oociti di rana) si dimostrano gli effetti di palmitoiletanolamide (PEA)(un antiinfiammatorio classificato in Italia come alimento dietetico per fini medici), sulle correnti dovute all'attivazione del recettore nicotinico muscolare con un miglioramento di attivazione del recettore dell'acetilcolina durante ripetute stimolazioni. Si è anche osservato che nei muscoli dei pz SLA il recettore dell'acetilcolina è alterato per un'aumentata espressione di una sua subunità (α1 AChR), che riduce la sensibilità alla stimolazione da parte dell’acetilcolina. Questo ha portato ad una sperimentazione clinica randomizzata con trattamento di sei mesi con PEA e Riluzolo (già in uso nella ALS) in 28 pz ALS e solo con Riluzolo in altri 36 ALS. Nel gruppo dei trattati con PEA si è osservata una buona riduzione del declino della capacità vitale forzata con miglioramento della performance respiratoria. Questo dimostra che PEA, associato alla terapia standard, rende il recettore dell’acetilcolina più funzionale potenziando conseguentemente la contrazione di alcuni tipi di muscoli e in particolare migliorando il lavoro dei muscoli respiratori.

Ci riguarda tutti:
On the Road (to a Cure?) — Stem-Cell Tourism and Lessons for Gene Editing. NEJM 2016;374:901. Perchè molti cittadini USA praticano quello che si chiama turismo sanitario, magari recandosi in paesi con regole meno stringenti e senza sapere con esattezza l’efficacia e i rischi? Una prima risposta è un argumentum ad
novitatem (in latino nel testo). Non è certo una novità perché nel secolo scorso c’era il ricorso alle nuove tecnologie come l’elettricità, il magnetismo (ma anche ora viene proposto l’esposizione a campi magnetici per varie condizioni, ndr), radiazioni per curare ogni cosa dall’obesità alla depressione. Di per sé il turismo sanitario non è una brutta cosa perché può essere dovuto al fatto che la tecnica non è ancora disponibile ovunque, che costa poco in alcune nazioni o che sono minori i tempi di attesa. Ma ora tale pratica trova un campo aperto per le nuove possibilità terapeutiche, come quello della medicina rigenerativa e del gene editing. Le cliniche in USA che reclamizzano terapie con cellule staminali sostengono che vengono usate cellule dello stesso pz e quindi non soggette alla giurisdizione della FDA. Alcune poi reclutano pz in USA e applicano la terapia senza specificare quale (cellule staminali embrionali o no) in altre nazioni dove non ci sono controlli. Aiutate magari da alcuni ricercatori che parlando con la stampa si lasciano andare a prospettive troppo ottimistiche (pericolo che corriamo tutti, anche parlando con i pz e prospettando in consulenza quello che potrà essere, forse, in futuro per le malattie genetiche, ndr). Lo stesso sta riguardando il gene editing, con l’esempio della terapia reclamizzata dal New York Times per il Duchenne che funziona nel topo. E così altri esempi, sempre con tale tecnica, di un eccessivo ottimismo (per pz con HIV e bambini con leucemia). Occorrerebbe uno sforzo comune dei ricercatori, editori di giornali, compagnie farmaceutiche, finanziatori e i media nel tracciare una bella linea tra “hope and hype (montatura)”.

Biologia ed Etica: l’impianto della blastocisti, che nell’uomo avviene dopo 7 giorni dalla fecondazione (nel topo 5), è nei mammiferi è una tappa fondamentale dello sviluppo dell’embrione perché inizia un programma coordinato di diversificazione delle linee cellulari, di specificazione del differenziazione delle cellule, di morfogenesi con cui si stabilisce la formazione dei tessuti extra-embrionali e si determinano le condizioni per la prosecuzione della gravidanza e per la gastrulazione. Infatti se l’embrione non si impianta nell’utero avviene l’interruzione della gravidanza (questa è appunto la causa principale di perdita del prodotto del concepimento). Per questo vi sono leggi in alcuni paesi (12) e linee guida (altri 5) che consentono di studiare in laboratorio embrioni umani non oltre i primi 14 giorni dalla fertilizzazione in vitro.
Nel commento Human embryo research confronts ethical ‘rule‘. Science 2016;352:640 di due lavori (Self-organization of the in vitro attached human Embryo. Nature 2016;533:251 e Self-organization of the human embryo in the absence of maternal tissues. Nature Cell Biology advance online publication) si riportano i risultati di questi due studi che si sono interrotti correttamente in 14a giornata, ma è stato loro possibile vedere nell’embrione umano che, a differenza di quanto avviene nel topo, la distinzione tra tessuti extra-embrionali ed embrionali avviene più tardi. E allora ci si chiede se non sia l’ora, viste le poche conoscenze che abbiamo delle prime settimane di vita come lo sviluppo del sistema nervoso, di allungare i tempi di studio degli embrioni umani, almeno di 1 settimana (“Every hour as we move forward in development is a treasure box”).
Altri commenti Human embryos grown in lab for longest time ever. Nature 2016;533:15 e Implantation barrier overcome. Nature News &Views 2016;533:182.

Communication in Drug Development: ‘‘Translating’’ Scientific Discovery. Cell 2016;164:1101. Commento su un altro aspetto che sarà sempre più importante: la scoperta e lo sviluppo di nuovi farmaci per promuovere la salute e allungare la vita naturale costituiscono un poderosa sfida del presente e del futuro. Vengono precisati i punti chiave di comunicazione per far sì che i risultati della ricerca più promettenti si concretizzino nell’approvazione di nuove terapie e ne vengono discusse le possibili difficoltà e le opportunità.

New and emerging targeted therapies for cystic fibrosis. BMJ 2016;352:i859. Dall’abst. perchè non ho il testo intero. Un aggiornamento sulle nuove terapie per la Fibrosi cistica con il ricorso a piccole molecole per os, con ottime prospettive future perché la terapia non sarà limitata come ora solo ad alcune specifiche mutazioni ma a tutte le mutazioni causative ricorrendo al gene editing. La review presenta poi lo stato dell’arte di quanto conosciamo della struttura e funzione della proteina CFTR e dei nuovi farmaci molecolari che sono in sperimentazione.

Neurocognitive factors in sensory restoration of early deafness: a connectome model. Lancet 2016;15:610. I progressi della tecnologia biomedica (impianto cocleare, vestibolare, retinico) hanno considerevolmente influito sul ripristino della funzione neurosensoriale, in particolare del sistema uditivo. Ma gli esiti variano considerevolmente da caso a caso anche tenendo conto della co-morbilità. Infatti dopo l’impianto cocleare alcuni bambini acquisiscono rapidamente il linguaggio parlato raggiungendo quello dei coetanei, mentre altri no. In questa review si dimostra che la deprivazione uditiva ha effetti diffusi sullo sviluppo cerebrale con interessamento di processi non limitati al sistema uditivo. In conseguenza del deficit sensoriale e sordità, è alterata la connettività nel sistema uditivo, tra i sistemi sensoriali e tra il sistema uditivo e i centri delle funzioni cognitive. Limitazione dell’esperienza uditiva nel corso dello sviluppo possono infatti avere effetti non solo sul linguaggio parlato ma anche sulle funzioni neuro-cognitive. La perdita sensoriale congenita può quindi essere definita quindi una connettomopatia con una variabilità tra persona e persona dell’adattamento alla perdita sensoriale spiegando così la grande variabilità di effetti dopo un impianto cocleare. Nei bambini con sordità sono a rischio diverse funzioni esecutive (funzioni corticali superiori deputate al controllo e alla pianificazione del comportamento), il processamento sequenziale e la formazione del concetto. Utile allora eseguire in questi bambini una serie di test per identificare precocemente fattori di rischio neuro-cognitivo ed applicare interventi personalizzati che possono portare a migliori risultati funzionali dopo un impianto.

Dementia in Down’s syndrome. Lancet Neurology 2016;15:622. Come noto il declino cognitivo legato all’età è significativamente più frequente e precoce nelle persone con s. Down (< 60 anni) rispetto alla popolazione generale (vedi Tabella con risultati di vari studi) e la demenza in persone di età <50% è in gran parte causata da questa anomalia cromosomica. Quindi un problema rilevante di salute pubblica in quanto tale complicazione è una combinazione di disabilità cognitiva progressiva, declino funzionale e di sintomi neuropsichiatrici e comportamentali. In questi ultimi anni sono stati fatti molti progressi nella ricerca di fattori di rischio genetici della demenza nella sindrome e nell’individuazione di differenze ed analogie neuropatologiche con l’Alzheimer non associato alla s. Down. Questo ha portato all’identificazione di geni come DYRK1A (con locus nella regione critica della T21 e il cui prodotto, una tirosinchinasi, svolge un ruolo chiave nella modificazione post traduzionale della proteina precursore della beta-amiloide), di pathway della neurogenesi e target molecolari e di potenziali terapie, come la Vitamina E per agire sullo stresso ossidativo (ClinicalTrials NCT01594346) e di altri farmaci. In questa Review sono riportate le caratteristiche epidemiologiche e cliniche della demenza nella s. Down, quanto si conosce della neurobiologia di questa patologia in questa popolazione, soprattutto per pz di età >40 anni, e presentate e commentate le terapie e le sperimentazioni cliniche in corso (Tab. 3).

Challenges of modifying disease progression in prediagnostic Parkinson’s disease. Lancet Neurology 2016;15:637. Personal View dedicata ai neurologi clinici, in particolare per coloro impegnati nel seguire pz con m. neurodegenerative. E’ noto come nel Parkinson (come in altre malattie simili) la neurodegenerazione preceda di anni la comparsa dei segni clinici. Questa fase pre-diagnostica costituisce una finestra di opportunità per applicare interventi preventivi o che rallentino la progressione della malattia, peraltro per ora non ancora disponibili. E’ quindi fondamentale individuare biomarcatori della neurodegenerazione e della sua progressione, marcatori che possono aiutarci a selezionare i pz da reclutare nelle sperimentazioni cliniche, con qualche problema etico per l’esposizione a rischi potenziali di persone che potrebbero non avere manifestata la malattia o per altre situazioni in cui ad es. sarebbe utile reclutare come controlli consanguinei dei casi con Parkinson da mutazione di un gene causativo, ma alcuni di loro potrebbero non volere sapere se sono o meno portatori. In questa Personal View, vengono presentati i recenti risultati delle ricerche sul Parkinson prima della comparsa dei segni clinici e su come le conoscenze epidemiologiche e fisiopatologiche possono favorire la preparazione di sperimentazioni cliniche di neuroprotezione.

Maternal exercise during pregnancy promotes physical activity in adult offspring. FASEB J 31 March 2015. Commentato da Science (22 April 2016) Inheriting Mom's exercise regime. Science 22 April 2016 che sottolinea che i genitori trasmettono al figlio qualcosa di più del loro DNA. Ad es. in questo lavoro è stata verificata l’attività motoria di femmine di topo prima e nel corso della gravidanza (alcune avevano la ruota della gabbia bloccata altre no) e si è visto che i cuccioli le cui madri avevano fatto attività fisica avevano da adulti un aumento significativo rispetto agli altri di attività fisica, aumento anticipato alla maturazione sessuale nelle femmine con una maggior perdita di tessuto adiposo. Questo ci dice, insieme ad altri studi, che nel topo l’ambiente materno influenza lo stato metabolico della progenie e che potrebbe essere lo stesso anche nell’uomo. Un modo per combattere l’epidemia in tutto il mondo di scarsa attività fisica ed obesità.

Four Artemisinin-Based Treatments in African Pregnant Women with Malaria. NEJM 2016;374:913. Sperimentazione clinica in gravide con due associazioni farmacologiche al nuovo farmaco per la cura della malaria (ClinicalTrials.gov number, NCT00852423). La migliore è l’associazione diidroartemisinina e piperachina, cioè Eurartesim, con migliore efficacia e con minori effetti collaterali. Vedi anche Editoriale Treatment of Malaria in Pregnancy. Pg. 81.

IMMAGINI
Midline Destructive Lesions in a Cocaine User. NEJM 2016;374:969. Uomo di 44 anni con una storia di assunzione di cocaina che ha da 1 anno una riduzione meccanica dei movimenti dei globi oculari, segni del tratto piramidale unilateralmente e schisi palatina acquisita. Un disastro solo parzialmente ridotto con l’astensione (immagini da mostrare in giro, ndr).

Scabies. NEJM 2016;374:e20. Non è facile la diagnosi. La sintomatologia è di un fastidio prurito soprattutto di notte.

Orologio circadiano ed effetti sulle funzioni, sui comportamenti e sulle malattie:
A PERIOD3 variant causes a circadian phenotype and is associated with a seasonal mood trait. PNAS 2016;113:E1536. Alterazioni dei tempi circadiani sono associate a disturbi dell’umore, come la forma più frequente (1.5-9% dipendente dalla latitudine) della “depressione invernale” o quelle attività lavorative che disturbano l’allineamento circadiano e che sono un fattore di rischio per i disturbi depressivi. Non ne conosciamo le basi molecolari, anche se in precedenti lavori sono state trovate varianti genetiche di geni dell’orogologio circadiano tramite linkage ed analisi dei geni candidati in casi di familiarità per la condizione di “a letto presto e svegliarsi presto” (advanced sleep phase)(FASP). In questo lavoro sono state individuate varianti rare del gene PERIOD3 in persone con fasi del sonno alterate associate a disturbi dell’umore di tipo depressivo che sostengono che l’inverno è il periodo dell’anno per loro peggiore. Nel modello murino tali varianti comportano lo stesso fenotipo dell’uomo. Nella Drosofila, in cui ovviamente non è possibile verificarne l’umore, le varianti umane comportano lo stesso fenotipo del sonno. Tali varianti comportano una proteina PER3 meno stabile e con ridotto effetto stabilizzante sulle proteine correlate PER1/PER2 (sono componenti molecolari dell’orologio circadiano nel nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo anteriore, wiki). E’ stata così precisata una base molecolare tra processi che regolano i ritmi circadiani e quelli dell’umore. Lo studio della funzione di PER3 potrebbe portare a sviluppare terapie dei disordini affettivi.

Circadian misalignment increases cardiovascular disease risk factors in humans. PNAS 2016;113:E1402. I turni lavorativi sono associati ad ipertensione ed infiammazione, fattori di rischio della patologia cardiovascolare. In un gruppo di volontari (con campione di controllo) è stato osservato che l’alterato allineamento circadiano è associato con incremento di marcatori infiammatori ed incremento pressorio soprattutto nella notte. Gli AA, pur con la limitazione del piccolo gruppo di volontari studiato e per i pochi giorni dell’esperimento, auspicano studi più ampi per confermare o meno quanto trovato e suggeriscono che nel caso di turni lavorativi si adottino contromisure come una dieta adeguata ed attività sportiva serale per prevenire i danni cardiovascolari prodotti dal malallineamento circadiano.

Seasonality in human cognitive brain responses. PNAS 2016;113:3066. E’ nota la correlazione esistente tra stagionalità ed alcune caratteristiche fisiologiche quali la PA, i livelli di colesterolemia, l’assunzione di cibo (inverno ed autunno), i disturbi dell’umore (peggio d’inverno, il 18% degli americani) e probabilmente anche alcune funzioni cerebrali quali quelle cognitive che mostrano nelle persone normali variazioni nel corso dell’anno. In questo lavoro mediante RM cerebrale funzionale in un gruppo di volontari in differenti stagioni mentre svolgevano due differenti compiti cognitivi è stato documentato un impatto significativo stagionale per compiti di attenzione sostenuta (vigilanza) con massimo e minimo risultato rispettivamente vicino al solstizio di estate e di inverno. Per il compito di memoria di lavoro è stato osservato un impatto significativo con massimo e minimo risultato rispettivamente intorno all’equinozio autunnale e primaverile. Queste variazioni di prestazioni cognitive legate alle stagioni contribuiscono a spiegare le modificazioni cognitive che variano da persona a persona non solo nel corso della giornata ma anche nei vari periodi dell’anno.

TERATOLOGIA
Fetal alcohol spectrum disorder: complexity from comorbidity. Lancet 2016;387:926.Commento dell’articolo sullo stesso fascicolo (Comorbidity of fetal alcohol spectrum disorder: a systematic review and meta-analysis. Pg. 978) che riporta i risultati di una meta-analisi sulle patologie che accompagnano i Disturbi dello spettro alcolico fetale (FASD), termine che comprende la sindrome alcolica fetale (FAS), la FAS parziale e il disturbo del neurosviluppo, disturbo legato all’esposizione in epoca prenatale all’alcool assunto dalla madre. Da sottolineare che studi nell’uomo e negli animali dimostrano che l’alcool è estremamente teratogeno con effetti sullo sviluppo di moltissimi organi/sistemi e che FASD è molto frequente (probabilmente come l’autismo), spesso non diagnosticato soprattutto se si presenta solo con compromissione del neurosviluppo, o diagnosticato tardi, dopo anni con il crescere del numero di delle patologie. Ogni giorno si stima che nascano solo in USA 100-150 bambini con FASD, con costi per persona nel corso della vita di milioni di D USA. Da un’analisi completa della letteratura vengono identificate le varie condizioni di co-morbilità della FAST e stimata la prevalenza di queste condizioni nella FAS. Sono particolarmente frequenti nella FAS le patologie del SNC e di deficit sensoriali (50-91%)(Tab. 1, non sono comprese quelle tipiche che consentono la diagnosi della sindrome), dal 90.9% di prevalenza per anomalie elettrofisiologiche dei nervi periferici al 51.2% per ADHD, patologie che vengono poi paragonate con la frequenza di ciascuna nella popolazione generale (Tab. 2), con un incremento di 126-129 volte per l’ipoacusia trasmissiva o NS, all’incremento di 6 volte per la prematurità. La prevenzione si effettua con l’individuazione delle donne che assumono alcool prima e durante la gravidanza e madri di bambini affetti, per avvertirle che se continuano ad assumere alcool in gravidanza hanno più del 70% di probabilità di ricorrenza. Quindi la diagnosi di FASD deve essere precoce anche per identificare in tempo le patologie che possono in seguito comparire ed altri effetti secondari in modo da applicare una adeguato management. Ma la prevenzione primaria è chiedere alle donne in età fertile che si rivolgono ai servizi sanitari “when was your last drink?”

Female survivors of childhood cancer have good chance of motherhood, study finds. BMJ 2016; 352:i1704. Commento di un lavoro (Pregnancy after chemotherapy in male and female survivors of childhood cancer treated between 1970 and 1999: a report from the Childhood Cancer Survivor Study cohort. Lancet Oncology 2016;17:567) in cui si sottolinea che le attuali chemioterapie applicate in età pediatrica hanno maggior effetto negativo sulla fertilità nei maschi rispetto alle femmine, femmine che hanno maggior probabilità di concepire soprattutto se programmano una gravidanza in giovane età, anche se risultano aver avuto meno gravidanze rispetto ai fratelli/sorelle non sottoposti a tali terapie. L’effetto negativo sulla fertilità riguarda maggiormente i maschi sopravvissuti sottoposti ad una terapia anticancro in età infantile e con alte dose di farmaci alchilanti quali la ciclofosfamide, ifosfamide, procarbazina e il cisplatino, ma riguarda anche le femmine esposte ad alcuni farmaci come agenti alchilanti e busulfano. Per coloro che vengono trattati con chemioterapici in epoca post-puberale è raccomandabile, per conservare la fertilità, ricorrere a criopreservazione embrionale od oocitaria e spermatica.

Lysosomal Disorders Drive Susceptibility to Tuberculosis by Compromising Macrophage Migration. Cell 2016;165:139. Patologie lisosomiali da mutazione genetica od accumulo di particolato di tabacco nel compartimento lisosomiale compromettono la funzione macrofagica e inducono la formazione di granulomi tubercolari rendendo ragione dell’osservazione di un’aumentata suscettibilità all’infezione tubercolare nei fumatori.

ZIKA virus
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Zika Virus and Microcephaly. NEJM 2016;374:984. Editoriale di commento del case report Zika Virus Associated with Microcephaly. Pg. 951 in cui viene ben documentato un caso di danno teratologico molto probabilmente da infezione prenatale da zika rafforzando quindi l’ipotesi della teratogenicità di tale virus.
Donna europea che lavorava nel nord est del Brasile e che a 13sg ha avuto una sintomatologia compatibile con infezione da zika. Tornata in Europa all’ecografia fetale riscontrata a 29sg microcefalia e calcificazioni cerebrali fetali. Ha scelto di terminare la gravidanza in 32sg. L’autopsia fetale ha riscontrato cervello di 84 g, agiria, grave dilatazione dei ventricoli cerebrali, calcificazioni distrofiche corticali, ipoplasia del tronco cerebrale e spinale. Non altre anomalie. Trovate particelle virali zika al ME e notevoli quantità di RNA genomico del virus, sequenze virali simili a quelle di altri ceppi isolati di recente. Non è una prova certa, anche perché i criteri di R Koch del 1890 non sono tutti facilmente applicabili perché richiedono l’isolamento dell’organismo causativo, la reinfezione di una persona suscettibile in cui si manifesta la malattia con l’isolamento poi dello stesso organismo infettante. Ma spesso, come in questo caso, ci si deve basare sulla combinazione di dati scientifici ed epidemiologici. Questo caso rafforza quindi l’associazione tra infezione della gravida e lesioni cerebrali fetali. Ma se è così dobbiamo ancora sapere se e quale sia il periodo di suscettibilità teratologica, l’entità del rischio, se vi sia una relazione tra sintomatologia materna (può essere addirittura asintomatica) e rischio teratogeno, se aver avuto l’infezione in precedenza esclude l’effetto teratogeno e infine quanto precocemente sono rilevabili i difetti fetali (domanda giusta perché solo alcuni paesi consentono l’interruzione tardiva della gravidanza, ndr). Ci sono poi difficoltà alla diagnosi retrospettiva (la diagnosi è possibile solo con PCR del RNA virale presente solo quando è in corso la viremia) perché i test oggi disponibili non consentono di distinguere un’infezione da zika con altri virus.
L’editoriale termina con la giusta considerazione “an outbreak is going to challenge our public health infrastructure and require a substantial response”.

Vedi anche Zika infection in pregnancy is linked to range of fetal abnormalities, data indicate. BMJ 2016;352:i1362.

Evidence grows for Zika virus as pregnancy danger. Science 2016;351:1123. Commentati 3 studi che supportano l’effetto patogeno sul SNC fetale del virus zika. In due studi indipendenti si dimostra in laboratorio che il virus infetta le cellule del SNC in sviluppo (da cellule staminali totipotenti) ma non quelle di altri tessuti/organi che spiega bene il fenotipo teratologico che conosciamo nell’uomo (Cell Stem Cell. 2016;18:587). Nel secondo studio (Peer J, preprint on-line - non trovo l’indicazione biblio) si sono ottenuti simili risultati ricorrendo a organoidi 3D. Nel terzo studio sono state seguite molte gravide infettate da zika rilevando un legame tra infezione e danno cerebrale forse anche indirettamente per lesioni placentari da infezione virale. Questa nota su Science ricorda che lo scorso Febbraio WHO ha dichiarato l’infezione da virus zika come un’emergenza internazionale di sanità pubblica ma che non è ancora pronta per indicare il virus come colpevole. Ma le cose si stanno muovendo rapidamente e in una sola direzione.

Zika-linked birth defects seen in Colombia. Nature (go.nature.com/cpzb8o). Prime segnalazione di bambini con difetti congeniti (un b. con microcefalia e due con malformazioni del SNC tutti positivi al virus) associati all’infezione zika materna in Colombia dove il virus, arrivato lo scorso Settembre, ha infettato un gran numero di persone tanto che la Colombia come numero di persone infettate è il secondo in America del Sud dopo il Brasile. Ormai sembra sicuro che il virus sia teratogeno perché è stato trovato nel liquido amniotico, nel liquor CR dei bambini affetti e nell’encefalo di nati morti e nelle IVG per gravi malformazioni fetali. Ancora non si sa però quale sia la proporzione di donne infettate nel primo trimestre che hanno figli normali. In Colombia è quindi iniziato uno studio collaborativo (RECOLZIKA) che terrà sotto controllo la popolazione di gravide per segni di infezione e identificare precoci difetti morfologici nei feti.

Zika highlights role of fetal-tissue research. Nature 2016;352:16. Recenti studi provano che una proteina, AXL (recettore tirosin chinasico) favorisce l’ingresso del virus Zika nelle cellule umane. Un lavoro in pubblicazione (Expression Analysis Highlights AXL as a Candidate Zika Virus Entry Receptor in Neural Stem Cells. Cell Stem Cell 2016;18 in press) ricorrendo a tessuto fetale umano donato dimostra che tale proteina è presente nelle cellule destinate a formare l’occhio e l’encefalo. Altri due studi pubblicati in Marzo mostrano che il virus colpisce specificamente, causandone la morte, le cellule destinate a formare i neuroni, anche quelli degli organoidi che sono strutture simil-cerebrali derivate dalla riprogrammazione delle cellule cutanee. Ma come noto si sta ancora discutendo dell’eticità di usare o vendere ad istituti di ricerca tessuto embrionale umano e pochi sono comunque coloro che decidono di donarli per ricerca. Si sta studiando come il virus viene trasmesso dalla madre al feto ed è stato trovato che AXL è presente nelle cellule del trofoblasto che sappiamo responsabili della trasmissione materno-fetale di altri virus come il citomegalovirus, quindi la placenta è in grado di trasmettere Zika al feto. Per ora quindi la ricerca in questo campo si basa su organoidi o modelli animali, utili ma non perfetti sostituti dei tessuti derivati dalle cellule fetali umane.

Missing link: Animal models to study whether Zika causes birth defects. Nature Medicine 2016;22:225. Alla ricerca di un buon modello per studiare se e come agisce il virus a livello cerebrale e di altri organi. Dal topo, che non è un buon modello perché lo sviluppo del suo SNC è molto differente da quello dell’uomo, al topo transgenico con difetto di risposta citochinica agli organoidi.

GM mosquitoes fire first salvo against Zika. Nature Biotechnology 2016;34:221. Ci si sta organizzando per combattere l’infezione da zika con la preparazione di un vaccino (Tab. 1, 10 compagnie ed istituti in varie nazioni) e per combattere la zanzara che trasmette l’infezione non solo con insetticidi ma con più efficaci mezzi biologici come la tecnica di inserimento dell’insetto sterile (reso tale da irradiazione) o geneticamente modificato nell’ambiente.

A modest proposal. Nature Medicine 2016;22:229.Amid heightened concerns about the Zika virus outbreak in parts of the Western Hemisphere, it is worth remembering that the most extreme countermeasures are not necessarily the only ones worth trying. We must engage in calculated and diverse responses that will ensure sustainable outcomes for this and other outbreaks”. Che conclude: “At a time when some are resorting to extreme calls such as delaying pregnancy, perhaps a trial to test genetically modified organisms is not so radical”.

Don’t blame sports for Zika’s spread. Science 2016:351:1377. Non sono stati gli atleti né gli spettatori della coppa del mondo in Brasile del Luglio del 2014 a portare il virus in Brasile perché in base agli studi genomici il virus, identificato per la prima volta nel Marzo 2015 nelle regioni del nord est, si era diffuso ben prima dell’evento, tra il Marzo e il Dicembre 2013, molto probabilmente portato da un volo della Polinesia francese o dal sud est asiatico.

WHO strengthens Zika travel advice to pregnant women. BMJ 2016;352:i1460. In considerazione del fatto che si sono raccolti molti dati che portano a zika teratogeno, WHO sottolinea ancora una volta l’opportunità per le gravide di non andare nei paesi dove c’è l’epidemia di questo virus.

CASI CLINICI
Case 10-2016: A 22-Year-Old Man with Sickle Cell Disease, Headache, and Difficulty Speaking. NEJM 2016;374:1265. Ragazzo di 22 anni afroamericano che da mezzogiorno accusa mal di testa, difficoltà di parola di crescente intensità e stato confusionale, alle 8pm portato in PS. Dalla storia risulta che è affetto da Falcemia e frequentemente soffre di dolori improvvisi al torace e cefalea, soprattutto negli ultimi 15 mesi. In passato ripetute RM cerebrali hanno riportato aneurismi stabili nel tempo. Regolare consumatore di marjuana. EN: riesce a parlare con qualche errore parafasico, modesta anomia (precisare i nomi) e giri di parole, normale comprensione ma grave alessia e agrafia, confonde la ds con la sn, non riesce assolutamente a leggere o scrivere, è incapace di eseguire semplici calcoli aritmetici. Al test per la diagnosi di ictus (NIHSS) ha un punteggio molto basso (3 in una scala da 0 a 42). Dagli esami risulta un’anemia emolitica con iperbilirubinemia non coniugata ed aumento della latticodeidrogenasi. La diagnosi è chiara, nella discussione si vuole localizzare la lesione cerebrale (ottima discussione dove dovrebbero essere le lesioni cerebrali in base alla clinica, ndr). Le neuroimmagini denunciano, oltre alla presenza di aneurismi, un’occlusione della carotide interna sn e una dissecazione con un infarto acuto nel territorio dell’arteria cerebrale media sn. Non osservati emboli multipli intracranici e questo riduce la probabilità che l’ictus sia dovuto ad una falcizzazione intravascolare. Tutto quanto rilevato spiega bene la clinica. Che terapia per questo ragazzo con Falcemia che ha un ictus acuto e che ha fumato recentemente marijuana? Il 17% dei pz con Falcemia ha sintomi cerebrovascolari e di questi il 75% ha infarti cerebrali, il 20% emorragie cerebrali o subaracnoidee e pochi una trombosi del seno venoso. Prima bisogna capire come si sia prodotto l’ictus: viene fatta un’ampia diagnosi differenziale molto didattica, incluse altre malattie genetiche, data l’età del pz, e le caratteristiche delle malattie vascolari della Falcemia. Dopo un’attenta analisi si opta per una exanguinotrasfusione con l’intento di ottenere una concentrazione di HbS inferiore al 30% ed un ematocrito al 30%. In conclusione la diagnosi è di una complessa patologia cerebrale da Falcemia. Pz posto in trattamento anticoagulante con miglioramento clinico parziale. Ha un rischio del 50% di avere un secondo ictus che avviene più frequentemente entro 3 anni dal primo episodio. Opportuna una prevenzione con trasfusioni periodiche o, se questo non fosse possibile, un trattamento con idrossiurea per aumentare i livelli di HbF (con l’immigrazione prepariamo a curare bene anche noi la Falcemia, ndr).

NUOVE TERAPIE
Illuminating next-generation brain therapies. Nature Neuroscience 2016;19:414. La dipendenza è una patologia con meccanismi poco conosciuti, frequente (1:20 persone), costosa per la società intera in termini di crimine, mancata produttività e costi rilevanti. Le terapie attuali hanno molti effetti collaterali e sono poco efficaci. Occorrono, dice questa nota, nuove idee. L’optogenetica, recente tecnologia adottata nella ricerca per agire su specifiche cellule e connessioni cerebrali, è stata applicata in questi ultimi anni nella sperimentazione animale e anche in una recente sperimentazione clinica di AA italiani (Transcranial magnetic stimulation of dorsolateral prefrontal cortex reduces cocaine use: A pilot study. European Neuropsychopharmacology 2016;26:37) in cui in un gruppo di 32 soggetti con dipendenza dalla cocaina la terapia con ripetute stimolazioni magnetiche transcranica ha dimostrato di avere un potenziale terapeutico (astensione e ricadute) migliore rispetto al gruppo di controllo in terapia farmacologica. Da sottolineare che tali tecniche non invasive sono state approvate in USA e in Europa nel trattamento della depressione maggiore. Gli AA stessi sottolineano alcuni punti deboli della loro sperimentazione come il fatto che fosse aperta e di breve durata. Questo lavoro, dice il commento, è comunque un forte stimolo per nuove sperimentazioni di optogenetica con altri approcci metodologici e ulteriori studi sugli animali di laboratorio.

Bright sparks. Nature 2016;531:S6. Sottotitolo: “As neuroscientists explore the therapeutic prospects of brain stimulation, the amateur community are hoping the technology will enhance their mental faculties or well-being”. Da quando alcuni neuroscienziati hanno incominciato a studiare (e pubblicare, vedi a questo proposito Restorative Neurology Neuroscience 2016;34:215 di AA italiani sull’efficacia della stimolazione elettrica transcranica nei b. con dislessia, ndr) gli effetti sorprendenti di tale tecnica nello stimolare le funzioni cerebrali (apprendimento, memoria, matematica) o per terapia (depressione), si è subito temuto, come poi è avvenuto, un uso amatoriale, una sorta di “fai da te”, di questa tecnica (vedi Spigolature Settembre 2015)(Brain stimulation in children spurs hope — and concern. Nature 2015;525:436). La stimolazione, che è a bassissimo amperaggio (1-2)(per l’elettroshock si usa 1 ampere) prodotta da una batteria, non è in grado di stimolare direttamente il firing (trasmissione) di segnale tra i neuroni ma la corrente elettrica diffusa potrebbe modificare solo il loro potenziale di membrana. Ci sono risultati contrastanti ottenuti da alcune ricerche, alcune positive altre addirittura negative sul QI, forse per l’eterogeneità delle aree cerebrali stimolate. Ma chi sono gli amatori? Da una recente analisi (121 persone) in genere giovani (picco a 26-30 anni, in gran parte maschi), ma ci sono anche persone di 60 e più anni, per effettuare una stimolazione cognitiva (59%), per motivi medici (11%) o per ambedue (24%). Ma occorrono studi su come sembra funzionare, su che tipo di corrente usare (alternata o continua). Ma nonostante i pareri contrastanti “many neuroscientists have no doubt that transcranial electrical stimulation will come to be an important tool for cognitive health and well-being” (e gli effetti a distanza? Ndr).

Ma:
Cadaver study challenges brain stimulation methods. Science 2016;352:397. Al meeting di New York della Cognitive Neuroscience Society ai primi di Marzo è stata presentata una ricerca su cadaveri che dimostra che con la stimolazione transcranica con corrente alternata all’amperaggio consigliato solo una minima quantità di corrente penetra nel cranio (documentata con più di 200 elettrodi inseriti in sede intracranica) e quindi è improbabile che questa comporti un effetto sui neuroni con risultati, secondo alcuni, strabilianti. Una possibile obiezione è che i tessuti morti hanno un conduzione elettrica rispetto ai tessuti vivi. Un ricercatore di neuroscienze inglese commenta che tale tecnica è “a sea of bullshit and bad science” (più chiaro di così, ndr).

Genetic Targeting of the Albumin Locus to Treat Hemophilia. NEJM 2016;375:1288. Clinical Implications of Basic Research. L’emofilia si cura con trasfusioni di plasma o con proteina ricombinante, che non risolvono il problema; la proteina ricombinante è poi costosissima (usata come profilassi costa oltre 100.000 D USA/persona/anno), richiede un’infusione venosa prolungata e non è disponibile in molte nazioni. La terapia genica con infusione epatica è attraente, ma può essere solo temporaneamente efficace a meno che non si proceda ad integrare il DNA estraneo direttamente nell’epatociti, tecnica non priva di rischi (oncogenesi inserzionale, alterazione di espressione endogena genica). Da studi nel modello murino con Emofilia B si è trasferito con successo mediante vettore AAV il gene umano codificante il fattore IX nel locus dell’albumina, sito ad alta attività trascrizionale e ritenuto un “safe harbor” per l’integrazione. Vi è stata in questi topi una normalizzazione fenotipica, una normale funzione albuminica e un limitatissimo numero di inserzioni in sedi diverse dal locus albuminico e ridotta immunogenicità. E’ ancora da verificare, ricorrendo ad altri animali, se funziona ed è da precisare che polimorfismi dell’albumina potrebbero rendere impossibile l’inserzione di F9 in tutti i pz.

STATISTICA
Statisticians issue warning on P values. Nature 2016;531:151. L’Associazione Statistica Americana (ASA) lo scorso 8 Marzo, sottolineando il cattivo uso che si fa del “valore p”, test usato correntemente per valutare la forza di evidenza scientifica, ha preso l’inusuale decisione di ricordare come vada utilizzato sottolineando che non può determinare se un’ipotesi sia vera o se i risultati siano importanti. Ma nello stesso tempo chi si occupa di statistica sa che una migliore comprensione di tale valore statistico non impedirà comunque ai ricercatori di usare la statistica per ottenere una impossibile certezza perché “People want something that they can’t really get. They want certainty”.

ZIBALDONE
Patient safety is not a luxury. Lancet 2016;387:2016. Già, “Err is Human”, alcuni sono inevitabili ma cerchiamo di ridurne la frequenza che è alta (nel solo UK si ha 1 incidente con danno al pz ogni 35 secondi). E allora bisogna preoccuparsi di includere nei controlli di qualità anche la sicurezza.

CRISPR scientists win 2016 Gairdner International Awards. Lancet 2016;387:1262. Il Canada Gairdner Awards del 2016 è stato assegnato ai 5 scienziati che hanno inventato l’editing genico CRISPR-Cas.

Coitus defunctus. Nature 2016;35:35. Recensione del libro dell’avvocato e bioeticista Henry Greely che spiega le basi scientifiche e la regolamentazione legale delle tecnologie riproduttive e genetiche e giunge alla provocazione del coitus defunctus ricordando che con la diagnosi genetica preimpianto si può sequenziare l’intero genoma di un embrione e con la tecnica di editing genetico CRISPR-Cas9 modificarlo e migliorarlo a piacimento. Quindi, ha messo come sottotitolo, The End of Sex and the Future of Human Reproduction. Con le previsioni di una “easy PGD” (pre-implantation genetic diagnosis), superando la necessità di ricorrere al sesso per la fecondazione, con una sua semplificazione (senza terapia ormonale per avere oociti) ed accettabilità sociale, e una semplificazione delle tecniche di diagnosi genetica prenatale (si eviterebbe il ricorso alla IVG in caso di patologia) e infine facilitandone l’accesso rendendola gratuita per tutti. Addirittura ricorrendo alle cellule staminali per ovviare all’invasività della PGD. Con i vari commenti del recensore. In altre parole la scissione tra significato unitivo e procreativo dell’atto coniugale.

The fight for accessibility. Nature 2016;352:137. Un articolo di uno scrittore freelance che ha come sottotitolo “An aisle too narrow, a lab bench too high: the scientific world is a complex place for researchers with disabilities. But many of them find ingenious ways to make it work”. Varie storie di persone con handicap che desiderano lavorare in un laboratorio, con le difficoltà che sono ritenute insormontabili per chi ci lavora, come primo esempio è riportata l’esperienza di una persona con handicap visivo che aveva chiesto di entrare in un laboratorio di chimica organica e gli era stato detto che “the field was too visual”, ma lui ha insistito e c’è riuscito. Il successo delle persone con handicap visivo o uditivo o motorio richiede, come in tutto, desiderio, grinta e creatività, addirittura adattando in alcune situazioni le attrezzature alle proprie possibilità. Accettando talora il fatto che non è possibile, almeno temporaneamente, eseguire alcuni compiti. Sebbene si sa che le opportunità di lavoro per una persona con handicap sono minori, in USA la US National Science Foundation ha calcolato che 1 ricercatore su 9 di meno di 75 anni ha una disabilità. Per non parlare delle barriere architettoniche/fisiche, anche se la situazione sembra in miglioramento in alcune sedi grazie alle regolamentazioni sull’handicap (Americans with Disabilities Act del 1990, UK Disability Discrimination Act del 1995 e Canada’s Accessibility for Ontarians with Disabilities Act del 2005). Un aspetto pratico è quello se scrivere o meno nel CV la propria disabilità. Conclude una persona disabile: “Being a scientist has been lots of fun. I’ve done things that I hope have benefitted humanity. This is what I always wanted to do”.

The maternal microbiota drives early postnatal innate immune development. Science 2016;351:1296. La colonizzazione microbica costituisce lo stimolo principale di sviluppo dell’immunità dopo la nascita. In questo lavoro il microbiota materno da colonizzazione transitoria della femmina di topo gravida porta ad impostare il sistema immunitario dei figli. La colonizzazione transitoria, provocata con E. coli ingegnerizzato che lascia la gravida senza germi prima del parto con l’intento di ottenere una colonizzazione limitata alla gravidanza, aumenta nei cuccioli le cellule linfoidi innate tipo 3 e alcune specifiche cellule mononucleate, ne riprogramma i profili trascrizionali intestinali inclusa l’espressione di geni codificanti peptidi antibatterici e il metabolismo di molecole microbiche. Questi effetti sono dovuti ad anticorpi materni che vengono trasmessi dalla placenta ed anche con l’alimentazione con il latte dopo la nascita. Il microbiota materno prepara quindi i cuccioli a un patto reciproco di ospitalità, preparazione dovuta ad un trasferimento microbico molecolare e, insieme all’immunità materna, prepara il neonato per gli inevitabili eventi successivi.

I’m over 65, but I don’t need a discounted bus fare. BMJ 2016;352:i1365. Purtroppo non ho il testo intero ma solo l’abstract, che è divertente e giusto perché è uno spreco di risorse e non opportuno che le persone anziane benestanti e che stanno bene godano degli stessi benefici delle persone anziane con difficoltà economica, come lo sconto sul biglietto dell’autobus, cinematografi, musei, ristoranti ecc. In più viene citato l’adagio “You’re only as old as you feel” e chi scrive non si sente per nulla “anziano” (appena compiuti i 65 anni), sta e si sente bene e continua a lavorare come geriatra con uno stipendio ragionevole. E non ha bisogno di sconti (bellissimo, condivido in pieno, ndr).