Spigolature Genetica Medica/Umana Mag 2012, R. Tenconi

Raccolta e brevi commenti di articoli del mese di Maggio 2012 che hanno attirato la mia attenzione o curiosità pubblicati nelle seguenti riviste: Lancet, Lancet Neurology, Nature, Nature Biotechnology, Nature Medicine, Nature Reviews Genetics, Nature Reviews Neuroscience, NEJM, PNAS, Science, Cell.

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Point-of-care genetic testing for personalisation of antiplatelet treatment (RAPID GENE): a prospective, randomised, proof-of-concept trial. Lancet 2012;5-11 May. Si sente parlare da anni di farmacogenetica, ma in pratica questa o altri aspetti della Genetica Medica non sono entrati nella pratica clinica, non sono stati cioè portati al letto del malato. Con questo articolo si dimostra che ciò è possibile, auspicabile e conveniente.
E’ noto che un allele del CYP2C19 (Citocromo P450), CYP2C19*2, frequente  nella popolazione generale, causa una scarsa metabolizzazione di alcuni farmaci (mefenitoina  e fenitoina -antiepliettici, opremazolo -inibitore pompa protonica, e proguanile -antimalarico) tra cui anche del Clopidogrel (Plavix) di uso comune insieme all’aspirina come antiaggregante piastrinico soprattutto negli interventi percutanei coronarici nel caso di infarto miocardico. In portatori dell’allele CYP2C19 l’uso di Plavix è causa di eventi avversi.
Lo studio riguarda una sperimentazione clinica (ClinicalTrials.gov, NCT01184300) di 200 pz con sindrome coronarica acuta che prima dell’intervento percutaneo coronarico sono stati assegnati a doppio cieco (per i medici, non per i pazienti) al gruppo in cui è stato ricercato questo allele e, se positivi, trattati con altro farmaco antipiastrinico (Prasugrel) o se negativi al test genetico o se non genotipizzati a Clopidogrel.
Risultati: la frequenza dell’allele CYP2C19*2 (almeno in eterozigosi) è stata del 25% in entrambi i gruppi, la sensibilità del test è stata del 100% e la specificità del 99.3% e infine nei portatori CYP2C19*2 trattati con Prasugrel il PRU (che misura il grado di inibizione piastrinica) è significativamente differente dai pz in trattamento standard. Nessuna seria complicazione emorragica né malattia ischemica nei due gruppi.
Il test genetico al letto si può fare e serve.
Lezione: test genetico al letto del pz mediante apparecchietto portatile (17 cm x 36 cm x 12cm, pesa 4.2 kg), eseguito dall’infermiere/a senza precedente esperienza di lab e con training di 30 m’, tempo di esecuzione del test 7-8 minuti, tempo di risposta 60 m’ (wt, Hz, Om).  Senza bisogno del laboratorio, con tempi accettabili dal clinico pratico (non mesi) e efficiente. Capito?

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Fish heads and human disease. Nature2012;485:318. Delezioni o duplicazioni dello stesso segmento in 16p11.2 nell’uomo sono associate a disturbi comportamentali e in alcuni casi a vero e proprio deficit intellettivo e a un effetto tipo-controtipo per le dimensioni craniche e BMI (delezione: obesità con iperfagia e macrocefalia; duplicazione corrispondente: deficit importante di peso/anoressia e microcefalia (vedi Articoli interesse Gennaio 2012).Viene commentato un lavoro (KCTD13 is a major driver of mirrored neuroanatomical phenotypes of the 16p11.2 copy number variant. Nature 2012;485:363) che ha testato i 29 geni contenuti nel segmento 1611.2 e identificato un gene, KCTD13, la sovraespressione del trascritto umano causa nello zebrafish microcefalia, mentre la sua soppressione causa macrocefalia. Da modelli animali del topo e di zebrafish inoltre risulta che la microcefalia è dovuta a una ridotta proliferazione delle cellule progenitrici neuronali con concomitante aumentata apoptosi cerebrale e che la macrocefalia è dovuta all’aumentata proliferazione neuronale senza modificazioni apoptotiche.
Ancora un bellissimo esempio del ruolo di un singolo gene sul fenotipo (in questo caso dello sviluppo neurologico) di condizioni con delezione o duplicazione genomica. E un ottimo modello animale per identificare in questi casi i geni dose-sensibile nelle varie CNV

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Not-so-rare gene variants. Nature 485:418. Commento sintetico di due articoli nello stesso fascicolo di Science del 17 Maggio (correzione 21 Maggio): Blossoming of variation followed explosion in population size. Gli studi di associazione genetica dell’intero genoma dell’ultimo decennio non sono stati in grado di identificare efficacemente una associazione tra varianti comuni e le più comuni malattie, per il contributo molto piccolo delle varianti comuni per le malattie complesse o per il ruolo che in queste malattie hanno varianti rare. Mediante sequenziamento a maggior definizione e studiando un maggior numero di persone e di popolazioni sono state individuate varianti rare (<0.5%) e significative. In un articolo (http://www.sciencemag.org/content/early/recent)(National Heart, Lung, and Blood Institute Exome Sequencing Project) sono stati sequenziati 15.585 geni di 2.440 persone di origine europea o africana, l’86% delle varianti sono rare, come lo era il 95% delle varianti che potrebbero avere un effetto medico o biologico.

Nel secondo articolo sequenziando 202 geni di 14.002 persone più del 95% delle varianti sono rare e il 74% delle varianti sono presenti solo in un a o due persone nel campione in esame.

Trovare geni che quando mutati sono causa di malattia e soprattutto calcolare il rischio malattia per una persona sulla base del suo specifico profilo genetico può risultare molto difficile. Nell’ultimo studio, per esempio, ogni persona è risultata portatrice di 25-31 varianti genetiche uniche, non condivise con un’altra persona del campione studiato. In più alcune varianti sono uniche della popolazione di una specifica area geografica e una variante associata a una malattia in alcune popolazioni può non avere alcun valore predittivo per quella malattia in altre.

In un altro lavoro di genetica di popolazione (Science 2012;336:740. Recent explosive human population growth has resulted in an excess of rare genetic variants) usando i dati degli studi di sequenziamento genico, si è osservato che la crescita esplosiva della popolazione umana iniziata circa 1400 anni fa ha favorito la disseminazione di varianti nel genoma umano, varianti che non sono state selezionate da processi di selezione naturale.

In sintesi il commento sottolinea che se si vogliono fare studi di associazione per malattie complesse occorrerebbe disporre di popolazioni diverse e molto ampie. E che per legare alcune varianti rare a malattie complesse e valutare la funzione di migliaia di tali variante occorrerebbero anche nuove tecnologie.

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Looking beyond Translation — Integrating Clinical Research with Medical Practice. NEJM 2012;366:1359. Un’area in cui vi è stato un enorme sviluppo è quello dell’oncologia pediatrica, in cui il tasso di sopravvivenza è quadruplicato rispetto agli ultimi 40 anni (ora è dell’80%). Il principale motivo è la partecipazione alla ricerca (nei centri USA più del 60% dei bambini con cancro partecipa a ricerche cliniche). Per le sperimentazioni cliniche dell’adulto la partecipazione è molto minore (5-10%) e non possono proseguire, rendendo le terapie usate poco “evidence based”. Perché? Per la mancata integrazione tra clinica e ricerca, manca un sistema sanitario centrato sul paziente e condotto dalla ricerca. Curiosamente, fa notare la Perspective, la ricerca clinica non si fa nelle cliniche universitarie che trovano più conveniente l’attività assistenziale (giusto! Ndr). Anche i medici di base hanno le loro difficoltà a far partecipare alla sperimentazione i loro pazienti, perché spiegare in cosa consiste la ricerca e come si partecipa e come si fanno i follow-up costa tempo, e perché hanno anche poco interesse economico. Occorre modificare il sistema sanitario (oltre la medicina traslazionale) superando i sistemi di valutazione attuali (il clinico è valutato su quanti pz ha visto o test chiesti, il ricercatore su quante pubblicazioni ha fatto) senza tenere conto della partecipazione a sperimentazioni che ci forniscono i dati per una migliore cura.

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No Regrets. Science 2012;336. Commento di un articolo sullo stesso fascicolo (pg. 612. Don't Look Back in Anger! Responsiveness to Missed Chances in Successful and Nonsuccessful Aging) che reassume così: “As people grow older, the possibility to think about “missed chances” increases. When we are young, thinking about missed opportunities may help to optimize future behavior. However, the older we get the probability of “second chances” decreases and thus the benefi t of ruminating upon them disappears. Brassen et al. studied the behavioral and neural response to missed chances in young adults, the healthy elderly subjects and late-life depressed volunteers. Compared with young and depressed subjects, the healthy elderly subjects showed a reduced sensitivity to missed opportunities. The findings suggest a potential mechanism for preserved emotional health in older age”. Finalmente un vantaggio dell’età.

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Medicine 2.0. Lancet 2012;379;1780. Recensione di un libro (The Creative Destruction of Medicine: How the Digital Revolution Will Create Better Healthcare. Eric Topol. Basic Books, 2012. Pp 303. US$27·99) che comincia così: “One of our passengers needs medical attention. If there are any doctors on board, please ring your call button.”A doctor was quickly escorted to the passenger having chest pains. He pulled out his smartphone, but rather than making a phone call, he got the passenger to place his fingers on the sensors on the back of his custom iPhone that measures pulse; the realtime electrocardiogram displayed on the iPhone indicated a heart attack. The plane made an unscheduled landing and the patient lived. … The doctor in question was influential cardiologist Eric Topol, Director of the Scripps Translational Science Institute.
La convergenza della (farmaco)genomica con smart phone, biosensori e altro rivoluzionerà la medicina che sarà personalizzata. Il sequenziamento genomico consentirà di individuare chi è a rischio di ca. prostatico aggressivo, quali pz non possono metabolizzare e rendere attivo il Clopidogrel (vedi articolo su commentato Lancet 2012;5-11 May) e altri esempi che porteranno a una medicina migliore e meno costosa. O tramite biosensori senza fili identificare in circolo molecole premonitrici di un attacco cardiaco e mandare un segnale al cellular del pz, “much like the “check engine” light on a car”. E molti altri esempi di come uno smart phone può essere usato bene per la nostra tutela della salute.

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Sound Medicine (che bel titolo: la Medicina dei suoni). Nature Medicine 2012;18:642. Everyone from rock stars to nonagenarians experiences hearing loss, but no drugs have ever been approved specifically to prevent or treat this problem. Recently, a handful of drug companies have started to make some noise, with a number of experimental compounds now in human trials. Il primo esempio riportato è quello di un pz con un’improvvisa ipoacusia neurosensoriale monolaterale idiopatica che è stato reclutato in una sperimentazione clinica con l’uso locale (orecchio medio) di un farmaco (AM-111) che inibisce una chinasi (c-Jun N-terminal kinase) che favorisce l’apoptosi a livello dell’orecchio interno, il meccanismo più comune di ipoacusia: i rischi sono molto bassi e vi sono possibili effetti benefici. Il mercato è enorme perché il deficit uditivo è frequente nella popolazione generale e ovviamente “Hearing aids and cochlear implants work well, but neither of them is like true hearing” dice il presidente della Sound Pharmaceuticals. Vi sono molti farmaci che funzionano negli animali di laboratorio con ipoacusia indotta dal rumore ma è difficile trasferire questi dati all’uomo, anche perché è difficile una sperimentazione in doppio cieco quando c’è un farmaco, gli steroidi, che ha un discreto successo ma solo se dato entro 2 settimane dall’inizio della sintomatologia. In più il reclutamento è complicato dal fatto che bisogna agire in fretta. E’ in preparazione, per una più efficace somministrazione, l’impianto di un apparecchio che somministra il farmaco direttamente nel liquido cocleare. E altri farmaci sono pronti per la sperimentazione.

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Cattle breeding yields clues to the genetics of complex traits. PNAS 2012;109:7587. Che ricerche si fanno in alcuni mammiferi sui caratteri complessi, che spesso sono il risultato di una cooperazione di vari geni, a fini commerciali? Commento di un lavoro (pg 7693) che illustra un metodo di ricerca di geni candidati e variazioni causative per la produzione di latte nei bovini. E’ stato sequenziato il genoma di due tori da riproduzione (padre e figlio) responsabili del 7% di tutti i geni di una comune razza selezionata in USA negli anni per la produzione di latte. I ricercatori, paragonando i pattern di variazione genica del toro da riproduzione con quelli dei suoi 1149 discendenti, hanno identificato 49 regioni del genoma che sono significativamente cambiate di frequenza negli ultimi 50 anni. Son stati individuati 11 geni candidati e 136 polimorfismi associati alla produzione di latte, alla fertilità e alla resistenza alle malattie. Gli AA suggeriscono di usare tale strategia per l’allevamento degli animali e che, forse, questo potrebbe essere utile anche per capirne di più sulle malattie complesse dell’uomo.

Super-PTEN mice. Nature Genetics 2012;44:481. Commento di un articolo (di PP Pandolfi e coll. - Harvard: Systemic Elevation of PTEN Induces a Tumor-Suppressive Metabolic State. Cell ). E’ noto che la perdita di funzione del gene soppressore di tumore PTEN favorisce il cancro. Viene testata in vivo la sua sovraespressione per verificare se può avere un effetto protettivo o terapeutico. La sovraespressione di PTEN è letale nella Drosofila; nel topo invece la sua sovraespressione, indotta a entità variabile, risulta essere vitale, il topo è più piccolo per riduzione del numero di cellule, ha un metabolismo caratterizzato da alta spesa energetica e ridotto accumulo di grasso. Le cellule hanno ridotto uptake di glucosio e di glutamina e aumentata fosforilazione ossidativa mitocondriale, e infine sono resistenti alla trasformazione neoplastica. Nel topo superPTEN c’è una regolazione dei pathway PI3K e un controllo negativo del fenotipo metabolico tipico delle cellule tumorali che sono la glutaminolisi e l’effetto Warburg (processo metabolico caratteristico delle cellule cancerose che assumono glucosio a una velocità molto superiore e che utilizzano una frazione minore di quel glucosio per la produzione di energia, meccanismo simile a quello delle cellule fetali).

Conoscevamo, tramite la sua perdita di funzione, il ruolo di PTEN nel controllo tumorale, ora con l’artificio della sua sovraespressione sappiamo che controlla non solo la genesi tumorale ma anche l’obesità. Possibilità quindi terapeutiche di due principali cause di morbilità e mortalità nell’uomo.

1000 genomes on Amazon's cloud. Nature Biotechnology 2012;30:376. I dati delle variazioni genetiche di 1700 persone di varie nazionalità, the 1000 Genomes Project (un progetto internazionale iniziato nel 2008 che intende identificare le variazioni genetiche di 2600 persone di 26 differenti popolazioni) sono disponibili gratuitamente consultando Amazon Web Services (delle altre 900 persone i dati saranno pronti alla fine dell’anno). Il problema: non è facile consultarli e occorre avere un server con capacità di 200 terabyte (mille miliardi di byte).

Misplaced childhood. Nature 2012;485:279. Nel 2000 US il Congresso USA ha fondato US National Children’s Study con lo scopo di raccogliere dati prospettici sull’influenza di fattori biologici e ambientali di 100.000 bambini dalla nascita sino ai 18 anni. E’ stato un insuccesso (4.000 partecipanti, un miliardo di 1000 milioni di US$) rispetto a quanto fatto in altre nazioni (Inghilterra, vedi precedente Spigolatura, Norvegia tempo 11 anni, 109.000 bambini e 163.000 genitori con un costo di 60 milioni US$60). Vogliono cambiare il modo di reclutare le famiglie. Non si deve perdere la possibilità di individuare la causa delle malattie pediatriche.

Blood test for Down syndrome. Nature Biotechnology 2012;30:380. Il test prenatale non invasivo per la trisomia 21 e per altre anomalie cromosomiche di numero (se ne parla e se ne scrive da anni) è ora disponibile sul mercato USA da Verinata Healthcare, of Redwood City, Ca. chiamata Verifi. La tecnica usa il sequenziamento massivo in parallelo su sangue materno. L’analisi su 2882 “pazienti” (definizione sbagliata, ndr) ha una sensibilità e una specificità del 100% (simili risultati per altre anomalie di numero). Il test era già reso disponibile lo scorso anno da un’altra compagnia (MaterniT21 della Sequenom) e per questo è in corso una questione legale. Ma la disputa si baserà soprattutto sul Customer Service, costi e tempi di risposta.

Asthma phenotypes: the evolution from clinical to molecular approaches. Nature Medicine 2012;18:716. Although asthma has been considered as a single disease for years, recent studies have increasingly focused on its heterogeneity. The characterization of this heterogeneity has promoted the concept that asthma consists of multiple phenotypes or consistent groupings of characteristics. Asthma phenotypes were initially focused on combinations of clinical characteristics, but they are now evolving to link biology to phenotype, often through a statistically based process. Ongoing studies of large-scale, molecularly and genetically focused and extensively clinically characterized cohorts of asthma should enhance our ability to molecularly understand these phenotypes and lead to more targeted and personalized approaches to asthma therapy.

E altri articoli sullo stesso fascicolo: sulle risposte immunitarie (p673), sull’epitelio delle vie aeree (p684), su IgE e mastociti nella malattia allergica (p693), sulle cellule T (p705), su infezioni virali e atopia nella patogenesi dell’asma e sulla prevenzione e nuove terapia dell’asma (726 e 736).

Impaired mitochondrial function in psychiatric disorders. Nature Reviews Neuroscience 2012;13:293. Le malattie psichiatriche, in particolare la Schizofrenia saranno le malattie del prossimo futuro perché frequenti, colpiscono prevalentemente i giovani e il decorso è in genere sfavorevole con frequenti ricadute e con un profondo impatto sul benessere del pz e della sua famiglia. Le sue basi biologiche sono poco conosciute (vedi sopra) e la terapia inefficace. La SZ, come molte malattie psichiatriche, è un’ anomalia neurodegenerativa spesso con atrofia cerebrale regionale e ridotta funzione sinaptica da alterata plasticità e scarsa reattività a stress ambientali. La review sottolinea il ruolo dei mitocondri non solo nella produzione di energia ma anche nel fornire plasticità neuronale; un loro malfunzionamento potrebbe contribuire alla progressione delle malattie psichiatriche. Studiarne il funzionamento potrebbe favorire nuovi approcci terapeutici. Vengono discussi i dati su cui si basa la neuroscienza di oggi (studio postmortem dell’encefalo, neuroimmagini, analisi genetiche, molecolari e di biologia cellulare nell’uomo e nei roditori) che portano a concludere che la disfunzione mitocondriale svolge un ruolo importante nella depressione e nei disordini bipolari e, anche se con dati meno rilevanti, nell’autismo e nella SZ.

E’ probabile che farmaci che stimolino la funzione mitocondriale possano agire favorevolmente almeno per alcune di queste condizioni.

Maternal cortisol over the course of pregnancy and subsequent child amygdala and hippocampus volumes and affective problems. PNAS 2012;109:E1312. Argomento già oggetto di articoli in PNAS e Science (segnalati in precedenti Spigolature, nell’uomo e in alcuni mammiferi) del rapporto tra stress materno in gravidanza, livelli di cortisolemia, e, nei figli, dimensioni dell’amigdala e dell’ippocampo e problemi affettivi. In questo studio (prospettico longitudinale di 65 madri normali e figli normali a 7 anni) si osserva un’associazione tra più elevati livelli di cortisolemia nella prima parte della gravidanza (non nella seconda) e volume aumentato dell’amigdala ds e più problemi affettivi nelle femmine, ma non nei maschi. Il livello di cortisolemia non è invece associato in ambedue i sessi con il volume dell’ippocampo. Questi dati, insieme a altri, sottolineano l’importanza dell’ambiente uterino per lo sviluppo emotivo dell’individuo e per l’origine di malattie neuropsichiatriche sin dalla precoce vita intrauterina.

Re-engineering the European Union Clinical Trials Directive.Lancet 2012; 379:1765. EU CTD, creato nel 2004 per rendere omogenee le sperimentazioni cliniche dei farmaci in Europa, prevede che vi siano due diversi sistemi di valutazione per ogni nazione e per ogni domanda di sperimentazione clinica, una autorità nazionale e un comitato etico di ricerca (REC) volendo tenere separati gli aspetti di ricerca da quelli etici e aumentando così la burocratizzazione del sistema ha (ci basta quella che ogni paese ha, ndr). Ora vogliono rivedere il sistema. E il commento conclude con “do not fix the roof when the foundations are shaky”. La regolamentazione e la composizione dei REC non per farmaci variano da paese (50% di “laici” in Danimarca, gruppo multidisciplinare con 1 solo membro laico in Olanda), come anche il numero di REC che non sono normalizzati per abitanti o ricerche. Curiosamente , ma non troppo inaspettato, l’Italia ha 264 CER (è il valore più alto di tutti i paesi europei), con output di 68,311 e output/1,000 abitanti di 1.13, mentre la Germania ha 53 CER, 93,526 output e 1.14 output/1,000 abitanti e l’Olanda con 28 CER ha un output di 40,189 con un indice per abitanti di 2.43 (non commento, anche se ne avrei voglia, ndr). EU sta pensando di cambiare la regolamentazione, ma uno dei problemi è la competenza dei membri dei vari CER. Viene proposto un controllo centralizzato in ogni nazione con la creazione di una Autorità per la ricerca medica formato da persone competenti della comunità accademica medica ben selezionate, collegate tra loro in un network europeo.

Uncovering misconduct. 2012;485:137. Articolo in difesa dei whistleblower che sono coloro che “tells the public or someone in authority about alleged dishonest or illegal activities occurring in a government department, a public or private organization, or a company (Wikipedia): in pratica ricercatori che denunciano altri ricercatori che hanno falsificato i dati pubblicati. Lavoro ingrato ma importante per una pratica, la falsificazione, frequente che è cresciuta considerevolmente negli anni con un 2011 considerato “the year of the retraction” con 381 note di ritrattazione di articoli (22 nel 2001) (vedi una Spigolatura precedente).

Nevus Sebaceous. NEJM 2012;366:1923. Ecco come si presenta il nevo sebaceo secondo le linee Blaschko.

Universality of human facial expressions questioned. PNAS 2012;109:7241. Si è sempre pensato che le espressioni facciali dei 6 stati emotive di base (felicità, sorpresa, paura, disgusto, rabbia, tristezza) fossero apprezzate ugualmente da tutte le etnie e culture umane. No, non è vero. Usando un sistema di animazione 3D con 4.800 animazioni facciali di etnie diverse è stato chiesto a un campione di 15 caucasici e 15 asiatici di dare un voto (sino a 5) per l’intensità di emozione provata. Mentre i caucasici erano concordi tra emozione e espressione, gli asiatici tendevano a sovrapporre le categorie, particolarmente della sorpresa, paura, disgusto e rabbia. In più gli orientali localizzavano l’intensità della felicità, paura, disgusto e rabbia nella regione degli occhi (che sono meno facilmente controllabili rispetto alla mimica facciale, della bocca in particolare), i caucasici invece usavano come segno distintivo altre parti della faccia. Gli AA concludono che le emozioni sono comunicate usando espressioni facciali cultura-specifiche, che si sono evolute e diversificate per la comunicazione sociale.

Bilingualism might confer selective attention skills. PNAS 2012;109:7588. Essere esposti da piccoli a due o più lingue è un bene o un male per i processi cognitivi? Sappiamo in realtà che il bilinguismo modella sia funzionalmente che strutturalmente le regioni corticali dedicate all’elaborazione del linguaggio. Commento di una pubblicazione (Subcortical encoding of sound is enhanced in bilinguals and relates to executive function advantages. Pg. 7877) che è partito da questa ipotesi: Given that bilingualism, like musical training, is a form of sensory enrichment that translates to gains in cognitive abilities and that these cognitive gains in attention and memory are known to modulate subcortical processing of auditory stimuli, we predicted that bilinguals would show enhanced auditory brainstem response to complex sounds to the speech syllable.

Risultati: studiati 48 liceali (metà di lingua solo inglese e metà di lingua inglese e spagnola) con esami elettrofisiologici per misurare la capacità cerebrale di registrare suoni e sillabe isolate o inserite in un chiacchericcio di base mentre il volontario vede un film. Il bilinguismo conferisce una maggior capacità di attenzione selettiva e di elaborazione dei suoni (non posso fare a meno di chiedere perché le nostre TV e in particolare la RAI che è pubblica- meglio, dei partiti- non trasmette film in lingua originale con sottotitoli in italiano, nei film che mostra è tradotto anche il belato delle pecore; ipotesi malevola ma probabile: che voglia favorire il mercato dei traduttori? ndr).

Parental phonological memory contributes to prediction of outcome of late talkers from 20 months to 4 years: a longitudinal study of precursors of specific language impairment. Journal of Neurodevelopmental Disorders 2012;4:3. Studio dei fattori che determinano un’acquisizione tardiva del linguaggio da parte dei bambini. Tre quarti non hanno alcuna difficoltà di linguaggio a 4 anni, a meno che non ci sia una storia familiare di problemi di linguaggio. Ci sono anche bambini con deficit di linguaggio isolato che non hanno avuto ritardo di acquisizione del linguaggio.

Developmental dyslexia. Lancet 2012; online April 17, 2012, DOI:10.1016/S0140-6736(12)60198-6. Seminario sulla Dislessia, disturbo neuro-comportamentale caratterizzato da identificazione delle parole lenta e inaccurata con adeguata istruzione e intelligenza e capacità sensoriali intatte. Coloro che hanno una bassa comprensione invece hanno un’adeguata decodifica ma scarsa capacità di capire quello che hanno letto. La Dislessia. é una disfunzione del network di linguaggio dell’emisfero sn con anche un’anomalia di sviluppo della materia bianca. Nelle famiglie il contributo genetico alla Dislessia cresce con il livello di educazione della famiglia stessa, Sono stati identificati sei geni candidati predisponenti alla Dislessia (DYX1C1, DCDC2, KIAA0319, C2Orf3, MRPL19, and ROBO1), 4 partecipano alla migrazione neuronale e alla formazione degli assoni.

Congenital rubella syndrome: a continuing conundrum. Lancet 2012;379:2022. Case Report: gravidanza gemellare con eritema cutaneo e febbre nel primo trimestre. Alla nascita distress respiratorio per entrambi. Primo gemello: crescita intrauterina normale, PDA complicato da insufficienza cardiaca congestizia poi risoltasi. Secondo gemello: deficit di crescita, eritema diffuso (vedi fotografia), trombocitopenia, retinite e alla Rx immagini radiolucenti omerali; decesso in 4 giornata per emorragia polmonare. Test immunologici: IgM del virus rubeolico positivo per entrambi i gemelli; la madre IgM e IgG positiva. Diagnosi: rosolia congenita. E’ rara l’infezione prenatale di due gemelli, con effetto diverso, in questo caso, di espressione della malattia (base genetica?). La vaccinazione per la rosolia, introdotta più di 30 anni fa, ha ridotto drasticamente la frequenza della rosolia congenita nei paesi sviluppati, importante causa di sordità e cataratta infantile. Vi è la necessità di mantenere la vaccinazione antirubeolica della popolazione nei paesi dove già viene praticata e di introdurla all’intera popolazione anche nei paesi in via di sviluppo (come l’India in questo caso).

Brain anomalies in children exposed prenatally to a common organophosphate pesticide. PNAS 2012;109:7871. L’esposizione prenatale a insetticidi organofosfati, in particolare a cloropyrifos (CPF), usato ampiamente in agricoltura come in setticida e erbicida, causa deficit neurocomportamentali nell’uomo e nei modelli animali. In particolare negli animali determina anomalie di sviluppo cerebrale e comportamentali a esposizioni ben sotto la soglia della tossicità sistemica da inibizione colinoesterasica, che è il marker biochimico più usato per l’esposizione a tali sostanze. Nell’uomo l’esposizione a organofosfati comporta, in base a studi che usano differenti marcatori biologici (metaboliti urinari, sangue del funicolo), deficit cognitivi e comportamentali sia nella popolazione urbana che in quella agricola a bassi dosaggi. Poco è noto sulla morfogenesi cerebrale; negli animali esposti in epoca prenatale sono documentate sottili alterazioni dello spessore corticale e di contenuto neuronale e gliale in alcune aree cerebrali coinvolte nel comportamento e nei processi cognitivi (corpo striato, nucleo settale, corteccia somatosensoriale, ippocampo). Inoltre l’esposizione precoce prenatale interferisce con la normale differenziazione sessuale cerebrale. Lo studio riguarda l’esposizione occupazionale senza segni di tossicità acuta al CPF in 40 bambini di età 5.9-11.2 anni esposti in epoca prenatale precoce a dosi basse o alte del pesticida, dose stimata con dosaggio nel sangue ombelicale correlato a misure morfologiche della superficie cerebrale e dello spessore del manto corticale (RM cerebrale) e a test cognitivo (WISH-IV). I risultati confermano quanto già noto nei modelli animali dimostrando un effetto misurabile a livello cerebrale e cognitivo anche nell’uomo.

Conclusione: il CFP viene tuttora usato correntemente in agricoltura e causa esposizione a alti livelli in molte gravide con danni misurabili nei bambini, come mostrato nello studio, mentre la popolazione generale è esposta a bassi livelli per la presenza di residui del pesticida negli alimenti.

Genomics and world health: a decade on. Lancet 2012;379:1853. Cosa si è realizzato della Genomica negli ultimi 10 anni, soprattutto delle speranze espresse nel documento Genomics and World Health, dei benefici che ne sarebbero derivati per una medicina inserita nel sistema sanitario sia dei paesi ricchi che di quelli poveri? David Weatherall ci riassume i progressi avvenuti: tecnici, enormi sia per le possibilità, la velocità di analisi, i costi; la formazione di biobanche; i risultati dell’analisi di associazione per malattie complesse che ha ne renderanno possibile a breve la prevenzione e la cura. Minor effetti invece per la medicina pratica, data la complessità dei meccanismi biologici alla base delle malattie, che ancora sfuggono; ma, scrive DW, “there is undoubtedly light on the horizon”.

Notevoli progressi e successi nella diagnosi delle malattie monogeniche, nell’individuazione di fattori di suscettibilità o resistenza alle infezioni, nella genetica dei tumori (nonostante la complessità biologica) e nella farmacogenomica, se non come risultati pratici almeno come buone basi per il prossimo futuro.
Ma nonostante gli enormi progressi scientifici rimangono ancora alcuni aspetti non risolti relativi all’etica, al sociale e agli aspetti legali. I progressi nel prossimo futuro dipenderanno dalla collaborazione tra ricercatori, enti pubblici e privati, compagnie farmaceutiche e associazioni laiche. Da potenziare, con la collaborazione tra clinici e genetisti, è la Fenomica, riscoperta della necessità di una precisa e dettagliata descrizione del fenotipo delle malattie in studio (la genetica clinica non è morta, ma deve solo evolversi, ndr). Termina: “As evidenced by William Harvey’s discoveries, revolutions in the biological sciences often take a long time to yield practical applications. Genomics, although still in its infancy, promises a great deal for the future” (speriamo prima di 10 anni, ndr).

Breast cancer. Nature outlook 2012;485:S49 e seguenti. Content: STATISTICS: The hard facts Assessing the scale of the problem. MOLECULAR ONCOLOGY: The positive in the negative. Sometimes the drug targets are missing. PREGNANCY. Delivery from breast cancer: Hope for mother and baby. METASTASIS: The rude awakening. When cancer comes back. PERSPECTIVE: The right trials. RISK ANALYSIS: A dense issue. Getting a clear picture of cancer risk. EXERCISE: Powering up. Keep fit and cancer-free. ENVIRONMENT AND GENETICS: Making sense of the noise. The search for the causes of cancer. PERSPECTIVE: Not just for women.

Earliest evidence for Cypriot villagers, dogs, and cats found. PNAS 2012 109:8445. Come vivevano gli uomini che hanno colonizzato Cipro nell’era neolitica (10.600-11.100 anni fa)? Commento di un articolo sullo stesso fascicolo: disponevano di luoghi comuni per la conservazione del cibo e per incontri e cerimon, consumavano cereali prodotti localmente in gran quantità, di attrezzi di pietra probabilmente anche per trattare i cereali, tenevano gatti probabilmente per cacciare topi (ci sono resti), cani domestici probabilmente per la caccia al cinghiale (ci sono resti). Insomma gli umani stabilitisi a Cipro poco dopo l’inizio dell’agricoltura erano ben organizzati e anche esperti marinai.

Contact Chemoreceptors Mediate Male-Male Repulsion and Male-Female Attraction during Drosophila Courtship. Cell 2012 149:1140. Il corteggiamento della Drosofila dipende da un network di neuroni e di pathway di segnale controllati da un fattore di trascrizione fruitless con splicing sesso specifico. Gli stereotipi comportamentali del corteggiamento sono infatti determinati dalla isoforma del maschio, Fru^M Maschi mutanti del gene fru mostrano ridotto corteggiamento maschio-femmina e aumentato corteggiamento maschio-maschio. Se in questi maschi si esprime fru la performance maschile ritorna normale. Quindi la conclusione è che “fruitless” controlla i comportamenti sessuali del maschio della Drosofila, oltre a controllare i rapporti di dominanza nel maschio e di sottomissione nella femmina. L’identificazione della femmina da parte del maschio avviene tramite segnali chimici, in particolare ferormoni non volatili specifici e neuroni periferici. Con questo studio vengono individuati due geni, canali ionici (ppk23 e ppk29), che sono co-localizzati nella popolazione dei neuroni del gusto nella proboscide e negli arti di maschi Fru^M.. Con esperimenti di loro perdita o inattivazione e attivazione si dimostra che questi geni e i relativi neuroni sono essenziali per il riconoscimento delle femmine da parte dei maschi e per le prime fasi di corteggiamento.

Testing times. Nature Genetics 2012;44:473. Annosa storia delle sentenze americane sui brevetti per i test genetici, tipo BRCA1 e 2, che si contraddicono l’un l’altra. L’Editoriale sottolinea che “In our opinion, it is not new judgments or legislation that are needed but more innovation” e conclude “Belief in the value of DNA sequence led to investment in the technology that made the Human Genome Project possible. But DNA sequences are not in themselves inventions, and gene variants and the conditions in which they cause disease are discovered and held by many stakeholders (other biotech companies, affected families, clinicians, informaticians and researchers). So, if patents are to continue to provide incentives of benefit from genomics, they must be licensed for competition that is not a zero-sum (algebrica) game” in cui un giocatore guadagna quello che l’altro perde. Devono guadagnarci tutti e il successo sarà determinato non da chi possiede il brevetto ma da chi meglio capisce quali siano gli attori e fa sì che lavorino insieme.

Common variants at 12q15 and 12q24 are associated with infant head circumference. Pg.532. Studio delle dimensioni craniche in bambini di circa 18 mesi. Rilevata una significativa associazione con due segnali sul cromosoma 12 e uno sul cromosoma 17: in 12q24 e 12q15 nel gene SBO1 (MIM #614274) e in HMGA2 (*600698), correlati anche con la statura adulta; e in 17q21 in o vicino a CRHR1 e MAPT (*157140 Microtubule-associated protein Tau) che è anche associato a alcune malattie neurodegenerative dell’adulto.

Common variants at 6q22 and 17q21 are associated with intracranial volume. Nature Genetics, pg. 539. Il volume intracranico e quello cerebrale sono strettamente correlati nei primi anni della vita ma poi quello cerebrale tende a ridursi nell’età adulta. Studio delle dimensioni craniche e cerebrali (mediante RM) in anziani e in bambini di circa 14.5 mesi. Non significativa associazione per il volume cerebrale, ma un’associazione con il volume cranico e un allele in 17q21 (geni vicini MAPT, GRN, CRHR1, STH) e uno in 6q22, vicino a due geni RSPO3 (MIM *610574) and CENPW (MIM *611264).

Common variants at 12q14 and 12q24 are associated with hippocampal volume, pg. 545.

Il volume dell’ippocampo è un carattere multifattoriale con alta ereditabilità e la sua atrofia è un marker della nella m. Alzheimer, Schizofrenia, Depressione maggiore e epilessia del lobo temporale. Lo studio riguarda adulti (56-84 anni) e ha trovato una significativa associazione per i seguenti loci: in 12q14 nel gene MSRB3 (MIM *613719)(implicato nello stress ossidativo)-WIF1 (MIM *605186)(implicato nello sviluppo), 12q24 vicino a HRK (MIM *603447)(apoptosi)-FBXW8 (MIM *609073)(ubiquitinazione) e in 2q24 in DPP4 (MIM *102720)(adenosin deaminasi-binding protein, target dei nuovi farmaci anti-diabetici) e in 9p33 nel gene ASTN2 (*MIM 612856)(gene implicato nella migrazione neuronale).

Identification of common variants associated with human hippocampal and intracranial volumes, pg. 552. Valori di ereditabilità ottenuta con studi di gemelli (Australiani, Messicani): ippocampo 0.62 e 0.74, volume totale cerebrale 0.89 e 0.77, volume intracranico 0.78 e 0.84. L’analisi di associazione su un’ampia popolazione non selezionata e su studi casi-controllo ha identificato un’associazione significativa per il volume dell’ippocampo di una variante in (12q24.22) localizzata tra i geni HRK and FBXW8 (vedi sopra), per il volume intracranico in 12q14.3 nel gene HMGA (MIM *600698) e per il volume cerebrale in 1q23.3 nel gene DDR2 (MIM *191311)(nell’uomo gene della SMED: MIM* 271665). Geni o loci candidati per le patologie neurologiche e neurodegenerative.

Lo metto per ultimo: A Step Backward for Italy’s Meritocracy. Science 2012;336:541. Ignazio Marino lamenta che l’attuale ministro dell’Università e Ricerca, Francesco Profumo, ha annullato con il Decreto della Semplificazione la valutazione dei progetti di ricerca da parte di comitati internazionali composto da esperti di tutto il mondo, com’è stato negli anni 2007-08, ritornando al vecchio sistema complicato e poco trasparente dei comitati nazionali con “method that rewards clients of godfathers, rather than merit”. E conclude “The only way out is to adopt strict peer-review rules for the allocation of all research funds, at all times” (siamo tutti d’accordo che dobbiamo cambiare, ma per la miseria abbiamo bisogno di confessarci continuamente in pubblico? Non mi risulta che altri lo facciano, ndr).

BY THE NUMBERS
Due notizie preoccupanti:
15% Percentage of U.S. teenagers who have prediabetes or diabetes, according to a study published online 21 May by Pediatrics and based on data spanning from 1999 to 2008. Science266:966.

The proportion of Americans who believe that medical testing on animals is ‘morally wrong’ grew by 12%, to 38%, between 2001 and 2012, according to the latest results from the Gallup organization’s annual Values and Beliefs survey of around 1,000 respondents, released on 22 May. During the same period, the number of people judging the practice ‘morally acceptable’ dropped by 10%, to 55%. The largest jump in opposition has been in 18- to 29-year-olds (Nature 2012;485:553).

Leggetevi:

In defence of the animal model. Nature 2012;485:309. Lettera con esempi in difesa dell’uso di modelli animali a vantaggio dell’uomo (e questo solo per la terapia. Per la comprensione dei meccanismi molecolari di buona parte delle malattie genetiche e non, se ne può scrivere un libro, ndr).

Articoli Genetica Clinica Apr 2012, R.Tenconi

Scelta di articoli di Genetica Clinica pubblicati nell’Aprile 2012 nelle seguenti riviste: Lancet, Lancet Neurology, Nature, Nature Biotechnology, Nature Medicine, Nature Reviews Genetics, Nature Reviews Neurosciences, NEJM, PNAS, Science &

Cell (new entry).

Top 10 list:
Gene hunt is on for mental disability. Nature 2012;484:302. Medical geneticists are giving genome sequencing its first big test in the clinic by applying it to some of their most baffling (elusivi?) cases. By the end of this year, hundreds of children with unexplained forms of intellectual disability and developmental delay will have had their genomes decoded as part of the first large-scale, national clinical sequencing project (Conferenza nel Marzo 2012 sulle malattie rare tenuta presso Wellcome Trust Genome Campus in Hinxton, UK). Tutti d’accordo, ricercatori olandesi come Han Brunner Nijmegen (che sta completando il sequenziamento di 100 esomi di bambini con DI, André Reis Erlangen Germania, il programma UK Deciphering Developmental Disorders (che sequenzierà 1,000 esomi entro la fine del 2012 e ha in programma di analizzare 12,000 bambini inglesi con DI), il progetto canadese FORGE (finding of rare disease genes) che sequenzierà entro la fine del 2012 nuclei familiari con 200 differenti malattie e infine in USA il National Human Genome Research Institute in Bethesda che ha finanziato 3 centri per il sequenziamento di malattie mendeliane (vedi precedente Spigolatura) per la diagnosi di migliaia di pz con varie malattie rare, inclusi il deficit intellettivo e di sviluppo. I primi risultati stanno venendo da HB che ha identificato significative variazioni potenzialmente patogene nel 40% dei soggetti. La diagnosi non è tutto, ma poi sicuramente per alcune situazioni verrà la terapia (vedi es. Fragile X). Problemi: ogni genoma di persona sana in media contiene 100 mutazioni che colpiscono significativamente un gene (Science D. MacArthur), ma nella casistica di HB metà delle mutazioni sono già note come causative, ma in altri casi, pur interessando geni ad es. espressi nel SNC, bisogna aspettare per una conclusione il terzo o quarto caso con mutazione e clinica simile. Per ora il ricercatore che trova una mutazione da interpretarne l’effetto interpella personalmente altri ricercatori per sapere se hanno casi analoghi, ma si stanno preparando db (ClinVar per integrare dati clinici e genetici). Altro problema: “We don’t want people coming into our clinic for intellectual disability and coming out with a cancer gene; this is not what they came for”: capitato a HB che si è rivolto al comitato etico. Deciphering Developmental Disorders non comunica l’incidentaloma. Per FORGE dipende da provincia a provincia. Bisogna ammettere che: “We’re learning as we go along. People don’t want to hear that, but that’s the truth of the matter.”. L’esperienza di questi progetti su vasca scala servirà per introdurre queste tecnologie nella pratica medica (e nel frattempo? Mandare DNA a HB? Ndr)(buon argomento di discussione al prossimo convegno SIGU).

Fragile X fixed in mice. Nature 2012;484:291. Viene segnalato un articolo (Neuron 2012;74:49. Chronic Pharmacological mGlu5 Inhibition Corrects Fragile X in Adult Mice) su un farmaco (CTEP) che inibisce un recettore neurotrasmettitore Glu5 implicato nella patogenesi Fragile X, che è efficace nel trattamento a lungo termine nel topo knockout Fmr1. La terapia fa regredire sintomi come l’iperattività, migliora l’apprendimento e la memoria, riduce l’iperacusia e persino il macroorchidismo e alcune anomalie anatomiche cerebrali e controlla l’eccesso di segnale ERK e mTOR. Terapia significativa perché l’efficacia si verifica anche nell’animale già sintomatico.

A Mechanism for Gene-Environment Interaction in the Etiology of Congenital Scoliosis. Cell 2012;149:295. La scoliosi congenita (curvatura laterale della colonna da difetto vertebrale)(SC) è un difetto di sviluppo relativamente comune (1:1000 nati vivi) presente in forma isolata o sindromica. La SC usualmente sporadica e talora familiare (da distinguersi dalla disostosi spondilo-costale AR, i cui geni malattia sono DLL3, MESP2, LFNG, HES7, e dalla spondilo-toracica,) è considerata una anomalia multifattoriale in cui uno di questi fattori potrebbe essere, nella specie umana, l’esposizione materna a varie condizioni ambientali in epoca precoce di gravidanza (sono anche descritte correlazioni tra ipossia materna  e anomalie cardio-vascolari nei feti: Int J Pediatr 2010, p. 401323). E’ anche noto nel topo l’effetto teratogeno dell’ipossia sulla morfogenesi vertebrale. In due probandi su 79 con SC (interessanti più vertebre e con fusione costale, un caso era familiare) è stata individuata una mutazione missenso in eterozigosi del gene HEST e MESP2, dominanti quindi ma a bassa penetranza. Che succede nel topo? L’aploinsufficienza Hes7 o Mesp2 ha un fenotipo SC-like a bassa penetranza, ma la gravità e la penetranza aumentano considerevolmente se vi è esposizione embrionale a ipossia. Lo stesso si osserva nei topi con mutazione di altri due geni del pathway di segnale Notch: Dll1 and Notch1. Il meccanismo molecolare di questo fenomeno sembra sia l’interruzione del segnale Fibroblast Growth Factor da ipossia, che provoca una temporaneo blocco della somitogenesi embrionale. Quindi, rispettando il concetto di multifattorialità, l’ipossia materna sarebbe teratogena per feti geneticamente predisposti.

Sequencing Chromosomal Abnormalities Reveals Neurodevelopmental Loci that Confer Risk across Diagnostic Boundaries. Cell 2012;149:525. Le anomalie cromosomiche bilanciate (BCA nel lavoro) sfuggono all’analisi con microarray, che costituisce il test diagnostico di prima scelta per deficit intellettivo/autismo, e si identificano solo con l’esame cromosomico. La loro individuazione potrebbe indicarci la sede di geni o sequenze funzionali che possano contribuire alle conoscenze di malattie complesse. Nell’autismo usando tecniche citogenetiche standard si trovano con una frequenza (1.3%) che è 6 volte maggiore della popolazione generale, ma la loro frequenza è sicuramente superiore se si applicassero tecniche a maggior risoluzione. Nel lavoro si presenta lo studio su 38 casi con difetto di neurosviluppo (il 50% con diagnosi di autismo) in cui è stata trovata una BCA (36 de novo e 2 BCA ereditati) aCGH negativa, ulteriormente analizzati ricorrendo a una tecnica con risoluzione nucleotidica (vedi una precedente Selezione di articoli di interesse). Viene dimostrato che in molti casi di autismo viene rotto un gene di un ampio numero di pathway biologici che possono contribuire a determinare l’autismo. In molti casi gli stessi geni comportano un rischio, talora tramite differenti meccanismi mutazionali, di una serie di disturbi dello sviluppo e malattie psichiatriche, nei bambini e negli adulti. Sono stati individuati geni rotti, alcuni noti come causa di patologia neuro-comportamentale (n° 6), alcuni già implicati nelle sindrome da microdelezione (n° 4), alcuni geni non ancora coinvolti nella patologia neuro-comportamentale (n° 11) e alcuni geni già noti per autismo-disturbo di neurosviluppo identificati con analisi mutazionale o altre tecniche (GWAS)(n° 6)(alcuni geni sono in più di una categoria, es. TCF4 nella prima e nell’ultima). Questa tecnica ha un’alta capacità diagnostica: 22 nuovi loci sono rotti da BCA e 14 loci sono suggeriti da dati dei CNV o da alterazione in casi multipli, con altri geni o sequenze che dovranno essere tenute in considerazione in altri studi. Altro dato importante la possibilità che alterazioni, magari differenti e forse anche varianti, di questi geni possano causare fenotipi comportamentali diversi (dall’autismo ai disturbi dello sviluppo neurologico alla schizofrenia). (ricordo che il documento del GdL Genetica Clinica SIGU sulla diagnosi genetica del DI/MC/autismo prevede come test di prima scelta array-CGH; se negativo, come suggerito da Daniela Giardino, è consigliato anche l’esame cromosomico, oltre a test per ev. malattie monogeniche).

The Williams syndrome chromosome 7q11.23 hemideletion confers hypersocial, anxious personality coupled with altered insula structure and function. PNAS 2012;E860. Ipotesi da testare: la mutazione nella WS (sono in emizigosi almeno due geni importanti per la migrazione e la maturazione neuronale) determina alterazioni strutturali, funzionali e di connessioni dell’insula correlate con il fenotipo comportamentale della WS? Per verificarla è stato misurato il volume della sostanza grigia insulare e la connettività con la sostanza bianca applicando la RM cerebrale e la RM in diffusione e studiando il flusso sanguigno cerebrale regionale e la connettività funzionale mediante PET. E è stato poi valutato se queste misurazioni sono correlate con il grado di disturbo della personalità. Risultati che convergono a dimostrare che nella WS vi è un alterato volume della sostanza grigia a livello insulare dorsale anteriore, è compromessa l’integrità del fascicolo uncinato che connette l’insula con l’amigdala e la corteccia orbito-frontale, è alterato il flusso sanguigno cerebrale e la connettività funzionale dell’insula dorsale anteriore. Lavoro eccellente che delinea il fenotipo neurobiologico della WS usando una metodologia complessa e, dato altrettanto importante, con un reclutamento metodologicamente perfetto di soggetti; infatti il confronto è stato fatto tra controlli (n° 23) e persone con WS (n° 14) con normale livello intellettivo, per avere un paragone il più possibile omogeneo (il deficit intellettivo avrebbe potuto avere un effetto confondente) e anche una migliore collaborazione nel corso dei test.

Integrin α3 Mutations with Kidney, Lung, and Skin Disease. NEJM 2012;366:1508. In 3 pz con syndrome nefrosica congenital, malattia polmonare interstiziale e epidermolisi bollosa (di grado modesto ma essenziale per la diagnosi) è stata trovata mutazione del gene integrina α3 (ITGA3). La diagnosi è stata suggerita dalla ME della cute in un pz che ha mostrato un’anomalia della membrana basale, con lamina densa discontinua tra gli emidesmosomi e normali filamenti di cheratina, emidesmosomi e fibrille ancoranti. All’immunofluorescenza vi erano distruzioni focali della giunzione derma-epiderma con lesioni della membrana basale. Quadro non compatibile con epidermolisi bollosa ma piuttosto simile a quello del topo knockout del gene integrina α3. L’ovvio passo successivo è stato di verificare con l’immunoistochimica la presenza della proteina nella cute del pz, risultata assente. Da qui la ricerca di mutazione in omozigosi, risultata positiva, nei tre pz. Il fenotipo polmonare del topo KO è diverso da quello umano e il topo muore entro 24 ora dalla nascita (lezione da cogliere: l’importanza nell’iter diagnostico della clinica e della raccolta di tutti dati fenotipici prima di sparare esami genetici e un confronto fenotipico con i modelli animali, ndr).

Outlook: Multiple sclerosis. Genomics: A complex code. Nature 2012;484:S3

“More than 100 variations in the genome have been linked to multiple sclerosis. Researchers are now trying to find the overlap with other auto-immune conditions, and understand how environmental factors interact with genes to trigger disease”. Termina così: “What we have now is a fundamental roadmap of the pathways for the next generation of scientists studying the disease” e “If you want results tomorrow, it ain't gonna happen.”. Ci sono articoli sulla diagnosi, terapia e modelli animali.

Battle of the sexes: Conflict over dosage-sensitive genes and the origin of X chromosome inactivation. PNAS 2012;109:5144. Commento di un lavoro (Mammalian X chromosome inactivation evolved as a dosage-compensation mechanism for dosage-sensitive. PNAS 2012;109:5346): non è noto come e perchè l’inattivazione somatica del cromosoma X (XCI) nelle femmine dei mammiferi placentati e nei marsupiali si sia prodotta nell’evoluzione. XCI come noto è parziale e in molti animali l’inattivazione riguarda una minoranza di geni. Per geni dose-sensibili l’aumento di espressione in un sesso è dannosa quanto la ridotta espressione nell’altro sesso, portando a conflitto tra sessi per l’ottimale livello di trascrizione.

L’inattivazione del cromosoma (XCI) nella femmina non è “un atto di solidarietà”, ma piuttosto il risultato di un atto di guerra evoluzionistico dell’espressione genica e della compensazione di dose che si verifica tra i sessi per il cromosoma X. Ma oltre a questi aspetti puramente biologiche l’articolo prende in considerazione un aspetto rilevante per la clinica, perché pone dei suggerimenti sui geni candidati responsabili del fenotipo delle anomalie di numero dei cromosomi sessuali, in cui l’inattivazione dei cromosomi X soprannumerari riduce l’effetto clinico dell’aneuploidia. I geni X (circa 150) che sfuggono all’inattivazione hanno molto probabilmente un ruolo nel fenotipo di queste anomalie: nel topo, in cui solo il 3% sfugge alla XCI (nell’uomo il 15%), il quadro clinico della monosmia X è più lieve rispetto all’uomo; il dosaggio genico ha chiaramente un effetto sul fenotipo neuropatologico nelle polisomie X che sappiamo che si aggrava con l’aumento del numero di cromosomi X presenti (47,XXY vs 49,XXXXY). Viene presentato un elenco dei geni ritenuti responsabili del fenotipo delle aneuploidie X, come stimolo per studiare il rapporto genotipo/fenotipo in queste anomalie.

Dialing Down SUN1 for Laminopathies. Cell 2012;149:509. Commento di un articolo sullo stesso fascicolo (Accumulation of the Inner Nuclear Envelope Protein Sun1 Is Pathogenic in Progeric and Dystrophic Laminopathies, Pg. 565) che spiega perché gli effetti fenotipici delle mutazioni, in gran parte missenso, di Lamina A possono essere così diversi. Il gene LMNA, che codifica due isoforme (lamina A e C) e che sono proteine della parte interna del nucleo, è il gene malattia di sindromi distrofiche (muscolari, lipodistrofia, cardiomiopatia dilatativa) e della Progeria che hanno la caratteristica di comparire precocemente con patologie che interessano l’invecchiamento (è gene LMNA è il tipico esempio che si fa insegnando di eterogeneità allelica, ndr). Perché differenti mutazioni di un componente strutturale del nucleo hanno effetti fenotipici così variabili? I topi ci aiutano a capire: il doppio knockout Lamina A/C e SUN1 (il cui prodotto interagisce con LMNA e ambedue fanno parte della struttura di legame tra scheletro del nucleo e citoscheletro- LINC) LAMNA^-/- SUN1 ^-/- ha, come atteso, un fenotipo muscolare più grave, ma, in modo del tutto inatteso, ha una sopravvivenza più lunga dei topi knock-out dell’uno o dell’altro gene, con patologie cardiache, muscolari, cifo-lordosi, deficit di crescita meno gravi. Nelle linee fibroblastiche di topo LAMNA^-/- SUN1 è grandemente espresso e la sua riduzione di espressione RNAi-mediata ripristina il normale fenotipo cellulare (altra sorpresa). Lo stesso succede nelle linee cellulari della Progeria umana. Di sorpresa in sorpresa (la ricerca spesso non conferma ma piuttosto sorprende) usando altri mutanti con fenotipo progerioide viene confermato che SUN1 è eccessivamente espresso nei 3 modelli animali di laminopatia e che la sua riduzione corregge i difetti cellulari e dell’organismo. Buon punto di partenza per una terapia.

PEDIATRI avete visto questo articolo?

Nanoparticle Treatment Reverses Cerebral Palsy in Rabbits. Nature 2012;336:286. La paralisi cerebrale interessa 3 nati su 1000, soprattutto prematuri. Vi sono cause genetiche (vedi Articoli interesse\Cerebral Palsy genetics: Lancet Neurol 2012 11 283) e non genetiche (infezioni-infiammazioni, asfissia) o una combinazione di loro. In un articolo su Science Translational Medicine di Aprile (http://scim.ag/SKannan), viene descritto un trattamento efficace nel coniglio con PC indotta (shock tossico alla madre 3 gg prima del parto), mediante iniezione di un farmaco anti- infiammatorio (N-acetil-cisteina) legato a nanoparticelle che trasportano il farmaco al SNC e lo rilasciano a specifiche cellule (microglia e astrociti)(meccanismo non noto). L’uso delle nanoparticelle riduce di 100 volte la dose del farmaco necessaria per fare effetto. E’ troppo presto per una sperimentazione clinica, ma possono però essere attuate manovre preventive nei bambini a alto rischio, il problema è quando: appena possibile. La terapia in uso tuttora è aspecifica e a danno avvenuto. Altra dubbio: per quanto fa effetto questa nuova terapia?

E gli altri, sempre molto interessanti:

Gene Expression. Running to stand still. Nature 2012;484:171. Transcription factors regulate the expression of genes by binding to certain DNA sequences. But the outcome can be markedly different, depending on whether the binding is stable or short-lived. Vedi lettera pg 251: Genome-wide protein–DNA binding dynamics suggest a molecular clutch for transcription factor function.

Wild-type microglia arrest pathology in a mouse model of Rett syndrome. Nature 2012;105:484. La s. Rett è una malattia XL da mutazione in buona parte dei casi del gene MECP2. Tale gene è espresso in molti tessuti e causa una disfunzione non solo neuronale, ma anche degli astrociti e della glia. Nel modello animale di questa malattia si è voluto verificare la funzione microgliale (un tipo di cellule neurogliali che durante lo sviluppo embrionale migrano dal midollo osseo al tessuto nervoso dove si differenziano) utilizzando vari approcci e si è provato che la microglia che esprime Mecp2 wild type in maschio con Mecp2 nullo ne migliora la sopravvivenza, favorisce la crescita ponderale, controlla l’attività respiratoria, migliora l’attività locomotoria. Anche topi femmine Mecp2^+/−  con impianto di microglia wild-type hanno un miglioramento fenotipico. Il ruolo della microglia nel partecipare al fenotipo Rett suggerisce che il trapianto di midollo osseo potrebbe essere una possibile terapia per questa grave condizione neurologica.

The BAH domain of ORC1 links H4K20me2 to DNA replication licensing and Meier–Gorlin syndrome, Nature 2012;484:115. La sindrome Meier-Gorlin tipo 1 (#224690: Ear, patella, short stature syndrome) è dovuta a mutazione di ORC1, un componente del complesso ORC (Origine del Complesso di Replicazione) che segna appunto l’origine della replicazione nella fase G1 del ciclo cellulare. L’identificazione di moduli proteici che riconoscono l’ampio spettro di modificazioni delle proteine istoniche consente di capire come le modificazioni della cromatina influenzino i principali processi nucleari. Il complesso lavoro studia, se ho ben capito, le basi molecolare della interazione tra un dominio del complesso ORC1, chiamato BAH (bromo adjacent homology), e l’istone H4K20me2, che se alterata causa ritardo della progressione del ciclo con insufficiente proliferazione cellulare e quindi bassa statura ipocellulare tipo la s. MG.

Structure of the mitotic checkpoint complex. Nature 2012;484:208. Complesso articolo sulla regolazione del checkpoint mitotico. L’articolo inizia bene, definendo il significato di questo processo (SAC) che assicura la normale segregazione cromosomica, ma poi si fa complicato nella definizione delle basi molecolari del blocco dell’inizio dell’anafase con la inibizione APC/C. Chi vuole può proseguire.

Using Gene Expression Noise to Understand Gene Regulation. Science 2012;363:183. Quali sono i fattori che determinano la variabilità fenotipica? Perché due cellule identiche geneticamente e con lo stesso ambiente hanno fenotipo diverso? La risposta classica è: perché l’espressione genica segue un processo stocastico (gene expression “noise”), cioè casuale con inizio noto e con diverse possibilità di evolvere. La regolazione genica sembra infatti strettamente correlata con questa “noise”. La review presenta quanto è noto sui meccanismi e sulle dinamiche della regolazione genica. Con il sequenziamento della singola cellula sarà possibile nel prossimo futuro determinare l’intero trascrittoma di molte singole cellule e determinare le distribuzioni di espressione e le correlazioni tra tutti i geni del genoma.

Multitude effects of MCM4 mutation. Nature Medicine 2012;18:506. Commento di due studi indipendenti (MCM4 mutation causes adrenal failure short stature, and natural killer cell deficiency in humans JCI 2012;122,814 e Partial MCM4 deficiency in patients with growth retardation, adrenal insufficiency, and natural killer cell deficiency JCI 2012;122:821) che hanno identificato (uno con analisi linkage e l’altro con sequenziamento esonico) il meccanismo patogenetico di una nuova condizione clinica a trasmissione AR (OMIM %609981) da mutazione di un gene (minichromosome maintenance-deficient 4)(MCM4) che è parte di un complesso elicasico MCM2-7 essenziale per la replicazione del DNA e l’integrità genomica. Il fenotipo è in parte sovrapponibile con quello di altre condizioni da difetto di riparazione del DNA o di replicazione cellulare con fragilità cromosomica, deficit di crescita pre- e post-natale e immunodeficienza, da difetto parziale di cellule natural killer (difetto selettivo delle cellule CD56^dim), e insufficienza surrenalica (come i topi con assenza di Mcm4 che hanno un’anomala morfologia surrenalica). Non vi sono informazioni sul rischio di cancro in questa condizione, complicazione frequentemente presente nelle patologie da difetto di riparazione DNA.

De novo mutations in the actin genes ACTB and ACTG1 cause Baraitser-Winter syndrome. Nature Genetics 2012;44:440. La s. Baraister-Winter (MIM #243310) è una malattia genetica a trasmissione ritenuta prima di questo lavoro, AR ma con possibilità di riarrangiamento submicroscopico, con deficit intellettivo, anomalia cerebrale tipo lissencefalia prevalentemente anteriore, microcefalia, deficit di crescita postnatale, ptosi palpebrale con coloboma irideo e ipertelorismo. Con exome sequencing è stata individuata una mutazione missenso de novo in 3 pz in uno dei due geni actinici non muscolari (actina beta- ACTB, ACTG1) coinvolti nella motilità, struttura e integrità cellulare. Il sequenziamento esonico ha consentito di identificare una mutazione de novo missenso nel primo gene in 1 pz e del secondo gene in 2 pz. Il sequenziamento dei due geni in altri 15 pz ha individuato in tutti la presenza di una mutazione considerata causativa (con due mutazioni ricorrenti).

Mutations affecting components of the SWI/SNF complex cause Coffin-Siris syndrome. Nature Genetics 2012;44:376. La s. Coffin-Siris è una anomalia congenita AD (MIM %135900) con deficit di crescita, microcefalia, deficit intellettivo, tratti grossolani del volto, e anomalie delle estremità tra cui ipoplasia ungueale del 5° dito delle mani (queste ultime spesso fanno sospettare la diagnosi- il nome alternativo infatti sec. OMIM è “Fifth digit syndrome”- e comunque di diagnosi non facile tanto che il LMD dice “is easy to overdiagnose or to miss”). Il sequenziamento esonico di 5 pz con CSS tipica ha identificato in due una mutazione de novo del gene SMARCB1. Tale gene è una subunità di un complesso SWI/SNF ATP-dependent chromatin-remodeling, che agisce come modificatore epigenetico modificando la struttura cromatinica e favorisce l’accesso al DNA di fattori di trascrizione. Il gene SMARCB1 è un soppressore di tumore che causa la Schwannomatosi (MIM #162091), una rara condizione simile alla NF2 ma in cui manca il tumore del nervo acustico.

Lo screening di mutazionale di altri 15 geni che codificano per una delle subunità del complesso SWI/SNF (SMARCB1, SMARCA4, SMARCA2, SMARCE1, ARID1A and ARID1B9) in 23 pz con s. Coffin-Siris ha individuato una mutazione (missenso o delezioni in-frame) nell’87% dei soggetti.

Mutations in SWI/SNF chromatin remodeling complex gene ARID1B cause Coffin-Siris syndrome. Nature Genetics 2012;44:379. In 3 pz con s. Coffin-Siris trovate mediante exome sequencing una mutazione troncante nel gene ARID1B. In 3 su 2,000 soggetti con deficit intellettivo/malformazioni è stata trovata mediante analisi CGH una delezione (rispettivamente di 2.72, 0.73 e 0.88 Mb) che include il gene ARID1B (vedi sopra). La conclusione è ovvia: l’aploinsufficienza di ARID1B causa la CSS.

Heterozygous missense mutations in SMARCA2 cause Nicolaides-Baraitser syndrome. Nature Genetics 2012;44:445. La s. Nicolaides-Baraitser è una malattia genetica a trasmissione ritenuta AD (praticamente tutti i casi sono sporadici)(MIM %601358) con caratteristico quadro clinico (capelli radi, caratteristici dismorfismi facciali, bassa statura, microcefalia, brachicefalia, ingrossamenti delle articolazioni interfalangee, epilessia, deficit intellettivo con grave deficit del linguaggio). Con exome sequencing è stato individuato il gene responsabile (SMARCA2)(vedi sopra) poi confermato in altri pazienti. Le mutazioni sono in gran parte dei casi missenso con effetto dominante negativo. La diagnosi clinica è molto robusta (è stata trovata una mutazione del gene in 34/37 pz con diagnosi clinica di certezza e in 2/7 pz con diagnosi di possibilità). Si chiarirà in futuro il ruolo di questo gene che quando è mutato è causa malattie diverse (vedi sopra).

Mutations in axonemal dynein assembly factorDNAAF3 cause primary ciliary dyskinesia. Nature Genetics 2012;44:381. La discinesia ciliare primitiva (PCD) deriva spesso da perdita del motore proteico dineinico che muove le ciglia e i flagelli. L’anomala motilità nell’epitelio respiratorio, nell’ependima causa anomalie con segni clinici progressivi come quelli respiratori (bronchiectasie). In metà dei casi vi sono difetti di lateralità da anomalia ciliare nodale embrionale (s. Kartagener con situs inversus totalis -CILD1 MIM #244400- e altre eterotassie spesso con malformazione cardio-vascolare). La PCD è geneticamente molto eterogenea (da CILD 1 a CILD 16 e altri geni-malattia).

Nel lavoro viene identificata un altro gene che codifica per una proteina che partecipa all’assemblaggio della dineina (DNAAF3, DyNein Axonemal Assembly Factor 3) sinora non ben caratterizzata, in cui mutazioni con perdita di funzione causa nell’uomo PCD. Viene dimostrato che knockdown di Zebrafish hanno un’alterato assemblaggio dineinico e perdita di motilità ciliare in molti tessuti causando PCD con idrocefalia, cisti renali e difetti di lateralità.

Mutations affecting the cytoplasmic functions of the co-chaperone DNAJB6 cause limb-girdle muscular dystrophy. Nature Genetics 2012;44:450. La Distrofia muscolare dei cingoli è un gruppo eterogeneo di malattie caratterizzate da debolezza muscolare, che interessa in particolare i muscoli del cingolo pelvico e del cingolo scapolare con varie forme recessive (LGMD2)(vedi #253600) e altre dominanti (LGMD1)(vedi MIM #159000). Il gene della LGMDC1 (co-chaperone DNAJB6) è stato identificato in un gruppo di famiglie finlandesi (n° 5), USA (n° 2) e italiane (n° 2). Mediante studio di linkage è stato localizzato in 7q36 e ora sono stati sequenziati i geni candidati: in uno di questi, DNAJB6, sono state trovate mutazioni ritenute causative.

Vedi anche Exome sequencing reveals DNAJB6 mutations in dominantly-inherited myopathy. Ann. Neurol. 2012;71:407 nella LGMD1E a trasmissione autosomica dominante.

(OMIM scrive: According to the report of the 105th ENMC workshop, the form of limb-girdle muscular dystrophy mapping to chromosome 7q has been designated 'LGMD1E'. OMIM had earlier designated the form on 7q as LGMD1D but later used the symbol for a form of LGMD and dilated cardiomyopathy thought to map to chromosome 6q in 1 family. E allora? Ndr).

KLHL3 mutations cause familial hyperkalemic hypertension by impairing ion transport in the distal nephron. Nature Genetics 2012;44:456. L’ipertensione familiare iperpotassiemica (Pseudoipoaldosteronismo tipo IIa) è una malattia AD con eterogeneità di locus (in una piccola proporzione di casi vi è mutazione del gene WNK1 o WNK4) e ampia variabilità fenotipica, dovuta a un alterato trasporto ionico del nefrone distale. Con analisi linkage e sequenziamento esonico è stato individuato un terzo gene (KLHL3), che è un nuovo membro del pathway di segnale che regola l’omeostasi ionica del nefrone distale e indirettamente la pressione arteriosa.

Cystic fibrosis: a mucosal immunodeficiency syndrome. Nature Medicine 2012;18:509. Review sulle basi immunologiche delle infezioni polmonari ricorrenti (in genere da Stafilococco aureo e Pseudomonas aeruginosa) che diventano nel tempo difficili da curare con la terapia antibiotica e che ne sono la principale causa di morbilità e mortalità. Si è sempre sostenuto che la causa di queste infezioni sia l’alterata clearance mucociliare, infiammazione e infezioni batteriche con germi che diventano resistenti alla terapia antibiotica. Viene invece proposto un diverso meccanismo costituito da una primitiva alterazione della immunità tissutale prodotta direttamente dalla mutazione del gene CFTR. Questo potrebbe indicare un nuovo approccio terapeutico.

C9orf72 repeat expansions in patients with ALS and FTD. Lancet 2012;11;297. Commento di un articolo sullo stesso fascicolo (Frequency of the C9orf72 hexanucleotide repeat expansion in patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal dementia (FTD): a cross-sectional study. Pg. 323)(vedi anche due precedenti articoli su PNAS sulla ASL, citati nella Selezione del Febbraio 2012). Frequenza di mutazione (espansione esanucleotidica da 23 copie a 700-1600 copie) del gene C9orf72 in 4.448 pz con ALS e 1.425 con FTD in diverse popolazioni (USA, Europa, Australia). Portano la mutazione il 7% dei pz bianchi e il 4.1% degli afro-americani con ALS sporadica e il 36.7% con la ALS familiare. E’ meno frequente la mutazione nella FTD: 6% se sporadica e 24.8% se familiare nella popolazione bianca. Quando fare questo test genetico nei pz? Nei casi familiari e nei casi sporadici con test comportamentale del sistema frontale positivo o, come suggeriscono gli AA, in tutti o pz, sporadici o familiari? E nei familiari a rischio? Cautela perché non ci sono studi di penetranza nei casi con bassa espansione e la tecnica usata è semiquantitativa e imprecisa nel quantificare l’espansione. Viene suggerito il ricorso a Southern blotting di un ampio numero di pz per stabilire il cut off indicativo di una mutazione causa di malattia.

Molecular diagnosis in mitochondrial complex I deficiency using exome sequencing. JMG 2012;49:277. Sequenziamento esomico in 10 soggetti con malattie del complesso I, con risultati a tappe: 1. identificazione di mutazioni note di geni del complesso I (2 pz); 2. Due nuove varianti possibilmente causative in un gene strutturale del complesso I (in un gene varianti in 2 pz e varianti in un altro gene in un altro pz); 3. Due varianti potenzialmente patogene in un gene codificante per una proteina mitocondriale (2 pz con mutazione perdita di funzione in un gene). Tre pz senza varianti significative, ricerca in corso.

Genomic analysis of mitochondrial diseases in a consanguineous population reveals novel candidate disease genes. JMG 2012;49:234. Analisi dell’Autozigoma (ma stiamo creando una nuova lingua!) in 10 pz figli di consanguinei con sospetta encefalomiopatia mitocondriale. Confermati alcuni geni mitocondriali noti e identificati 2 nuovi geni (MFF e FARS2), uno convolto nella fissione dei mitocondri e uno è una aminoacil-tRNA sintetasi (sono note altri geni malattie di queste sintetasi).

Integrating Genomes. Science 2012;336:179. Review sulla necessità di integrare le varie informazioni che derivano dall’analisi genomica, molecolare e fenotipica con un’altra subdisciplina, la genomica computazionale. I computer sinora si sono rivelati necessari per processare e archiviare i dati ottenuti dal sequenziamento. Ma quello che sembrava un grosso volume di dati ora è imparagonabilmente piccolo con i terabite di dati che escono dalle attuali macchine di sequenziamento high-throughput, che la genomica computazionale potrà aiutarci a capire e interpretare.

Molto bella la Fig. 2 che mostra il processo dinamico che ha portato all’evoluzione e all’azione del genoma sui processi molecolari cellulari e sul loro effetto sul fenotipo (malattie, varianti fenotipiche), così come per selezione naturale il fenotipo condiziona la pressione selettiva sul genoma favorendo o sfavorendo specifiche mutazioni (da lezione). E molto bella anche l’introduzione (articolo da leggere con calma, non leggiucchiare come ho fatto io, ndr).

mTOR Signaling in Growth Control and Disease. Cell 2012;149:279. Review sul network di segnale mTOR (mammalian TOR o, più attuale, mechanistic TOR) che consente sopravvivenza e crescita adattando l’organismo a condizioni ambientali variabili di apporto nutritizio.E’ formato da due distinti complessi: complesso 1 (mTORC1) and 2 (mTORC2) e la sua deregolazione è causa di malattia. In questa review sono presentate le attuali conoscenze di questo pathway, il suo ruolo fisiologico e patologico e l’approccio farmacologico per modularne l’attività, come la rapamicina, un macrolide a attività antiproliferativa e che inibisce, se usato a lungo termine, mTOR, ma solo in alcuni tipi cellulari. Vengono presentati e discussi i vari ruoli: nei tumori, in cui  ne promuove la genesi (e questo suggerisce una possibile via terapeutica con farmaci specifici) e nelle malattie metaboliche (obesità, steatosi epatica non alcolica, resistenza insulinica, diabete tipo 2) in cui mTOR opera in vari modi: ha un ruolo nella controllo energetico centrale a livello ipotalamico, nella regolazione della massa muscolare, nel metabolismo ossidativo, nell’omeostasi glucidica, nella regolazione nel fegato della chetogenesi e lipogenesi (mTORC1) e nella regolazione pancreatica della secrezione insulinica e nell’omeostasi glucidica. Poichè l’attivazione cronica di mTOR porta a queste malattie metaboliche ha senso pensare a inibitori mTOR per il trattamento di queste malattie. Nell’animale la terapia con rapamicina non funziona. Altri farmaci (es. AZD8055) sono molto più attivi ma il loro uso di lunga durata altera alla lunga il metabolismo. Ma mTOR svolge anche un ruolo nelle malattie degenerative (Alzheimer, Demenza frontotemporale, SLA, c. Huntington) controllando il processo autofagico che provvede alla clearance degli aggregati proteici nelle cellule, processo che è alterato in molte malattie neurodegenerative L’inibizione di mTOR con rapamicina promuove l’autofagia in vitro e in modelli vivo con eliminazione degli aggregati e dei misfolding proteici. Vi sono ora inibitori mTOR più efficaci e specifici per la funzione autofagica. Infine mTOR interferisce anche con i processi di invecchiamento: sappiamo che restrizioni alimentari rallentano tali processi e che, per il ruolo svolto da mTOR nell’uso di energia esterna, inbitori mTOR allungano la vita del levito, della C. elegans e del topo. Ma la maggiore sopravvivenza con l’uso della rapamicina nel topo ha come effetto collaterale una riduzione delle cellule beta e alterare l’omeostasi glucidica e lipidica in vivo. In sintesi, dato il ruolo centrale di mTOR nel metabolismo, l’uso di forti inibitori causano effetti avversi non accettabili, o accettabili solo se la terapia è di breve durata, come nella cura del cancro. Il controllo parziale dell’attività di mTORC1 e mTORC2 che si ha con la rapamicina probabilmente è più tollerabile anche se di lunga durata. Ma sono necessari nuovi farmaci che modulino meglio questo controllo per ridurre al minimo gli effetti indesiderati.

Clinical Phenotype and Mutant TRα1. NEJM 2012;366:1451. Letter. L’attività dell’ormone tiroideo, importante per lo sviluppo e il metabolismo, è mediata dal legame di T3 con recettori nucleari (TRs) che modificano l’espressione di geni che rispondo all’ormone. Vi sono diverse isoforme di TR codificate da due geni (thyroid hormone receptor alpha –THRA, e beta -THRB). Mutazioni THRB causano resistenza all’ormone con effetto fenotipico variabile. Viene riportata una famiglia con mutazione THRA, con figlia di 3a con macroglossia, onfalocele, macrocefalia e ritardo psico-motorio (qualcuno pensava forse alla Beckwith?), lussazione delle anche, bassa statura e ritardo della maturazione scheletrica. Test tiroidei: molto bassi livelli di T4, molto alti livelli di T3, normale TSH. Non dimentichiamoci dell’ipotiriodismo in DD.

Pulmonary Fibrosis, Bone Marrow Failure, and Telomerase Mutation. NEJM Letter 2012;366:1551. La telomerasi assicura l’integrità dei telomeri. Descritto un pz di 56a, non fumatore, con iperlipiemia, diabete m. 2, modica pancitopenia (ipocellularità, 30%, al MO) e fibrosi polmonare dall’età di 49°; quest’ultima patologia era presente nel padre e in 3 sorelle, ma in età più avanzata. Lunghezza dei telomeri nei linfociti e nei granulociti meno del 3° centile per età. L’analisi del gene TERT ha trovato una variante missenso non descritta, in una sede conservata e in dominio di oligomerizzazione.

Lezioni: anticipazione dei segni clinici nelle mutazioni telomerasiche, importante l’anamnesi familiare soprattutto non focalizzate alla patologia di organo, sarebbe utile sapere l’esito del trapianto (i pz con fibrosi idiopatica polmonare sono trapiantati) e se potrebbe essere indicato anche un trapianto contemporaneo di MO. Gli internisti devono essere informati della possibilità di una malattia telomerasica nei pz con fibrosi polmonare idiopatica e pancitopenia.

Familial Diarrhea Syndrome Caused by an Activating GUCY2C Mutation. NEJM 2012;366:1586.

La diarrea familiare è una condizione geneticamente eterogenea, usualmente AR, e clinicamente grave. In una famiglia con tre affetti da una forma AD clinicamente cronica, precoce ma lieve associata a suscettibilità a episodi di infiammatone o di ostruzione intestinale e esofagite viene localizzato il gene malattia tramite studi di associazione e poi con sequenziamento esonico della regione candidata. Il gene mutato (missenso) GUCY2C codifica una guanilatociclasi C (GC-C), recettore di enterotossine batteriche stabili al calore. Studi funzionali del mutante CG-C usando cellule HEK293T (embrionali renali immortalizzate) dimostrano che l’esposizione del recettore mutante al suo ligando causa una marcata produzione di monofosfato ciclico di guanosina che probabilmente determina un’iperattivazione di CFTR (prodotto del gene della fibrosi cistica) determinando un’aumentata secrezione di acqua e cloro dagli enterociti. Questa bella segnalazione suggerisce di studiare il pathway GC-C – CFTR nella m. Chron.

Alopecia Areata. NEJM 2012;366:1515. Ottima review degli aspetti clinici, fisiopatologici, genetici e terapeutici della AA.

TERAPIA

Di nuovo sulla FC (vedi vari articoli su Spigolature o Articoli precedenti). Promising new era dawns for cystic fibrosis treatment. Lancet 2012;379:1475. The recent approval of a new drug and the start of a phase 2 gene therapy trial are creating excitement about future treatment possibilities for people with cystic fibrosis.

Il Reader’s Digest della Genetica (senza alcuna spocchia da parte mia)

Genetics for clinicians: From candidate genes to whole genome scans (technological advances). Best Pract Res Clin Endocr Metab 2012;26:119. Da distribuire ai nostri specializzandi e ai medici con cui collaboriamo.