4.d.3 Tumori
4.d.3.i Mutazioni germinali per tumori ereditari
1. Tumore della Mammella
Il carcinoma della mammella (CM) e' uno dei tumori maligni a
maggior frequenza (29%), al primo posto per incidenza [si stima che
ogni anno in Italia vengano colpite circa 48.000 donne (dati
AIOM AIRTUM 2015)] e la prima causa di morte per patologia oncologica
tra le donne.
Anche se la maggior parte dei CM ha una patogenesi multifattoriale,
il 5-7% risulta essere legato prevalentemente a fattori ereditari,
che agiscono con meccanismi mendeliani.
Circa il 2% dei casi e' determinato da alterazioni a carico di due
geni, BRCA1 e BRCA2 ("geni BRCA"), responsabili di predisposizione
ereditaria ad alta penetranza. Tuttavia, considerando solo le donne
malate con eta' inferiore a 40 anni, la percentuale di quelle che
presentano varianti patogenetiche a livello di questi geni sale al
10%.
La prevalenza di varianti patogenetiche a carico dei geni BRCA
nella popolazione generale e' di circa 1:400; questo significa che,
applicata tale frequenza alla popolazione residente in Italia nel
2015, si puo' stimare che siano circa 152000 le persone che
presentano tali varianti nel nostro Paese.
Alterazioni di questi geni sono associate ad un rilevante e
significativo aumento della probabilita' di comparsa del CM rispetto
alla popolazione generale, con tendenza ad eta' di insorgenza precoce
e rischio elevato anche di neoplasie dell'ovaio (il rischio
cumulativo medio stimato di cancro mammario all'eta' di 70 anni e'
del 57% in caso di variante patogenetica di BRCA1 e 49% in caso di
BRCA2; il rischio, invece, di sviluppare cancro ovarico- CO- e'
rispettivamente 40% e 18% per varianti di BRCA1 e BRCA2). Tra le
donne con diagnosi di cancro dell'ovaio, infatti,l'8-10% e' legato ad
alterazioni genetiche a livello di BRCA 1/2.
Lo screening personalizzato per il cancro della mammella.
A partire dai primi anni '90, lo screening del tumore al seno ha
portato a un riduzione della mortalita' superiore al 30% ma oggi e'
necessario intervenire con programmi di screening personalizzati per
definire in maniera accurata il rischio individuale delle donne allo
scopo di progettare percorsi di prevenzione diversi e adatti al
profilo di ogni singola donna attraverso la complementarieta' di
fattori di rischio "tradizionali" come la storia familiare e i
fattori riproduttivi, la densita' mammografica e la presenza di
varianti geniche comuni associate per la definizione di uno score che
consenta una stratificazione del rischio (single nucleotide
polymorphisms, SNPs).
E' noto come singole varianti geniche associate all'insorgenza di
cancro, possano singolarmente contribuire in piccola parte alla
valutazione del rischio di insorgenza della malattia stessa. Per
contro, e' altresi' noto come la valutazione dell'effetto combinato
di tutti gli SNPs associati e noti possa essere utile nel definire
meglio il rischio.
In quest'ottica, la raccolta delle informazioni relative a SNPs di
suscettibilita' noti, e l'adozione di un semplice modello
moltiplicativo, puo' essere impiegato per la definizione di un
modello di rischio per la previsione del rischio stesso [polygenic
risk score (PRS)].
Negli ultimi anni, differenti studi hanno dimostrato come, usando
un modello combinato di valutazione del rischio su base genetica, si
possano identificare soggetti a diverso livello di rischio di
sviluppare cancro al seno o alla prostata e di come, questa
stratificazione, potrebbe orientare le strategie di prevenzione e di
screening. Tuttavia, ad oggi, mancano ancora sufficienti evidenze a
supporto di queste previsioni e sarebbero auspicabili ulteriori studi
di validazione di tipo caso-controllo o, preferibilmente, studi di
coorte prospettici.
Per il cancro alla mammella, studi di associazione sull'intero
genoma (GWAS) hanno portato alla scoperta di numerose varianti a
basso rischio, alcune delle quali associate allo status del recettore
estrogenico. Un grosso studio condotto dal Breast Cancer Association
Consortium (BCAC), come parte del Collaborative Oncological
Gene-Environment Study (COGS), ha permesso di identificare nuove
varianti di rischio attraverso la genotipizzazione di oltre 40.000
casi e 40.000 controlli sani. Il risultato di questa ricerca e' stata
l'identificazione di un numero maggiore di SNPs associati al cancro
al seno: da 27 a piu' di 70 e di ulteriori varianti associate ai
tumori ER-.
Il Predicting Risk of Cancer at Screening Study (PROCAS), e' uno
studio prospettico di stima del rischio di insorgenza di cancro alla
mammella. L'analisi ha incluso 50,628 donne sottoposte a screening
mammografico di eta' compresa tra i 47 e i 73 anni reclutate tra
ottobre 2009 e settembre 2013. I risultati hanno evidenziato come la
densita' mammografica puo' aiutare nel perfezionamento della stima
del rischio in combinazione con il modello di Tyrer-Cuzick o il
modello di Gail. Successivamente, lo stesso gruppo di ricercatori ha
considerato la densita' mammografica e 18 varianti di suscettibilita'
(SNP18) in combinazione al modello di Gail e Tyrer-Cuzick (TC) per
calcolare la stima del rischio sulla base dei tumori identificati tra
due round di screening triennali. La densita' mammografica e i SNP18,
quando combinati con il modello TC o di Gail, identificano un maggior
numero di donne ad alto rischio allo screening, ed e' associata con
una maggiore stadio della malattia. Circa il 16% delle donne sono
state identificate come ad alto rischio combinando TC e densita'
mammografica e SNP18 che sembra aggiungere ulteriore precisione al
modello. L'inclusione di ulteriori SNPs di nuova identificazione
potra' forse aumentare la capacita' di discriminazione del rischio
per interventi di sorveglianza e di riduzione del rischio mirati.
Tipo di intervento.
I percorsi di prevenzione primaria, sia di sorveglianza che
terapeutici, per pazienti portatori, o familiari per mutazione di
BRCA1/2 sono specifici a seconda delle diverse fasce d'eta' e della
storia personale/familiare.
Questi percorsi sono stati raccolti in dettagliate linee guida
elaborate da numerosi enti; per il carcinoma della mammella
ricordiamo le linee guida NICE, quelle NCCN
(https://www.nccn.org/professionals/physician_gls/pdf/breast_risk.pdf
).
Valutazioni.
Allo stato attuale, i test genetici hanno lo scopo di identificare
casi attribuibili a sindromi mendeliane che determinano alto rischio.
Non sono ancora disponibili test genetici applicabili per screening
della popolazione generale, poiche' i marcatori genetici di rischio
moderato individuati mediante studi di associazione caso-controllo
dall'analisi di casistiche di tumori non selezionati sulla base della
storia familiare e delle caratteristiche ereditarie non sono ancora
sufficientemente specifici. Diventa quindi molto interessante
approfondire questo ulteriore campo di indagine per garantire sempre
piu' precisa "personalized preventive medicine" che possa
effettivamente migliorare il percorso preventivo.
2. Sindrome di Lynch
La maggior parte dei tumori del colon-retto puo' essere definita
sporadica, mentre circa il 30% presenta ricorrenza familiare, e tra
questi una piccola parte, stimata intorno al 3-5%, insorge in persone
che hanno una predisposizione genetica ereditaria. Questi casi sono
riconducibili a sindromi ereditarie caratterizzate da varianti
patogenetiche ad alta penetranza, trasmesse su base mendeliana.
La piu' diffusa e' la Sindrome di Lynch, che rappresenta il 2-3%
dei CCR; e si stima che nel nostro Paese ci siano tra i 6000 e i 9000
soggetti con accertata sindrome di Lynch. Questa sindrome e' causata
da varianti patogenetiche che coinvolgono principalmente 5 geni
(MSH2, MLH1, MSH6, PMS2, EPCAM) che codificano per proteine coinvolte
nel processo del Mismatchrepair (MMR) e per una molecola di adesione
epiteliale (EPCAM). Le prime quattro hanno la funzione di riparare
gli errori commessi durante la replicazione e la ricombinazione del
DNA, pertanto la loro perdita risulta in un fenotipo di ipermutazione
di determinate regioni del DNA- fenomeno conosciuto come Instabilita'
dei microsatelliti (MSI), l'ultima proteina invece ruolo nei processi
di adesione omotipica delle cellule epiteliali.
Essere portatori di queste varianti patogenetiche comporta un
rischio cumulativo di sviluppare cancro del colon-retto tra 35% e 70%
nell'arco della vita. Il rischio e' un po' piu' basso nelle donne,
che hanno pero' una probabilita' all'incirca uguale di ammalarsi di
cancro dell'endometrio. Tale sindrome e' associata all'insorgenza
anche di altre neoplasie, seppure meno frequenti rispetto a quelle di
colon ed endometrio.
Sulla base dei dati epidemiologici risulta evidente che queste
diverse forme mendeliane ad aumento della probabilita' di comparsa di
CM e CCR rispetto alla popolazione generale necessitino di percorsi
clinico-assistenziali di prevenzione primaria atti ad abbattere i
relativi tassi di incidenza di malattia e di mortalita'
Tipo di intervento.
Come gia' indicato per il carcinoma della mammella, i percorsi di
prevenzione primaria, sia di sorveglianza che terapeutici, per i
pazienti portatori, o familiari per mutazione per colon/Lynch sono
specifici a seconda delle diverse fasce d'eta' e della storia
personale/familiare.
Le linee guida a cui fare riferimento sono essenzialmente le linee
guida NCCN
(https://www.nccn.org/professionals/physician_gls/pdf/colorectal_scre
ening.pdf)
4.d.3.ii Mutazioni germinali per suscettibilita' ai tumori
1. Cancro alla prostata
Per quanto concerne il cancro alla prostata un serio problema e'
rappresentato dalla sovradiagnosi. Recentemente, le linee-guida della
US Preventive Services Task Force hanno sottolineato come non si
debbano basare gli screening per il cancro alla prostata sulla
valutazione dell'antigene prostatico PSA perche' i danni attesi
(falsi-positivi, overdiagnosi, overtrattamento) sono superiori ai
potenziali benefici. La stratificazione della popolazione in diversi
gruppi in base al rischio genetico, da solo o in combinazione con
altri fattori di rischio (come l'eta' e la storia familiare),
permetterebbe di offrire lo screening in modo differenziato alla
popolazione con miglioramento del rapporto danno beneficio.
Ad oggi, numerosi studi GWAS hanno permesso di individuare piu' di
70 loci di suscettibilita' per il cancro alla prostata. I rischi
associati a queste varianti sono definiti generalmente modesti, ma in
combinazione potrebbero fornire la base della prevenzione mirata.
Sinteticamente, le evidenze scientifiche disponibili, da un lato
mettono in luce il potenziale di una signature poli-genica per la
definizione di un modello PRS di previsione del rischio; dall'altro
evidenziano alcune criticita' da tenere in considerazione per lo
sviluppo di programmi di screening stratificati. Un recente studio
mostra come le mutazioni genetiche ereditarie potrebbero giocare un
ruolo piu' importante del previsto nell'insorgenza di un carcinoma
della prostata metastatico. Le alterazioni in geni che hanno la
funzione di riparare il Dna (come BRCA1 e BRCA2) sarebbero infatti
presenti in quasi il 12 % dei pazienti con un tumore prostatico in
fase avanzata. La conclusione e' giunta dopo aver analizzato i dati
relativi a 692 uomini con un carcinoma prostatico metastatico e aver
individuato 16 diverse mutazioni (fra le quali, oltre quelle BRCA,
anche a carico dei geni ATM, CHEK2, RAD51D ePALB2) in 82 pazienti
(ovvero l'11,8% del totale), indipendentemente dall'eta' o dalla
storia familiare. In particolare, i malati di cancro alla prostata
metastatico con mutazioni BRCA2 risultano avere il 18 % di rischio in
piu' rispetto a quelli sani. Appare quindi molto importante che anche
i maschi con cancro alla prostata vengano sottoposti al test genetico
sulla scia di quanto gia' accade nelle femmine con un tumore alla
mammella.
4.d.3.III Mutazioni somatiche
La risposta ai trattamenti chemioterapici, come per altro quella a
qualsiasi altro tipo di farmaco, e' quantificabile in una misura
media in quanto alcuni pazienti non rispondono affatto alla terapia,
altri hanno una risposta buona e altri sperimentano effetti
collaterali di grado piu' o meno elevato.
Questa diversa risposta dipende dalla variabilita'
interindividuale, caratteristica di sua natura multifattoriale in
quanto dipende dall'eta', dal peso, dallo stato di salute generale,
da diversi fattori ambientali (clima, stile di vita, fattori
culturali quali ad esempio la religione) e dai fattori genetici.
Nello specifico sappiamo che i polimorfismi genetici individuali
possono influire sulla risposta ai chemioterapici; la stessa
tossicita' e' spesso legata al genotipo individuale dei tessuti non
tumorali. Questo perche' le cellule tumorali sono sostanzialmente
uguali a quelle degli altri tessuti a meno di nuove mutazioni.
Analizzare le caratteristiche del tessuto somatico neoplastico
permette, in alcuni casi, di definire da una popolazione generale i
seguenti gruppi di pazienti:
- Pazienti che rispondono al trattamento e che sperimentano poca
tossicita'
- Pazienti che rispondono al trattamento e che sperimentano molta
tossicita'
- Pazienti che non rispondono al trattamento e che sperimentano
poca tossicita'
- Pazienti che non rispondono al trattamento e che sperimentano
poca tossicita'
Di seguito un elenco di farmaci per i quali lo stato mutazionale di
cellule somatiche e' verificato ai fini di una ottimale risposta:
Parte di provvedimento in formato grafico
Obiettivi e Raccomandazioni (Cap.4 d 3)
Da quanto esposto emergono le seguenti priorita', rispetto alle
quali sono identificabili i relativi interventi (Tabella 9):
- Lo screening personalizzato per il cancro della mammella. La
costruzione di uno score che consenta una stratificazione del rischio
di CM, nonche' valutare l'applicabilita' dello score prodotto per
proporre una modulazione personalizzata dello screening sono
obiettivi considerati nel Cap7 (Topic V Opportunita' per la
sostenibilita' di sistema mediante la prevenzione secondaria
finalizzata alla riduzione del burden di malattia del cancro al seno)
- Prevenzione primaria per i pazienti portatori, o familiari per
mutazione di BRCA1/2. La sorveglianza delle donne senza storia
personale di tumore e' prevista in uno degli obiettivi del Piano
nazionale della prevenzione 2014-18, secondo le linee guida prodotte
dal CCM.
- Terapia preventiva per donne a rischio moderatamente aumentato o
ad alto rischio. La disponibilita' di sufficienti evidenze
scientifiche mette il Sistema Sanitario in condizione di inserire
tale intervento in modo sistematico nell'ambito dei servizi offerti
alla popolazione di riferimento. Sono disponibili LG e
raccomandazioni a livello internazionale ma appare comunque utile
verificarne la contestualizzazione nel Sistema Sanitario italiano.
Tale obiettivo puo' essere conseguito in armonia con il Sistema
nazionale linee guida (SNLG)
- Mastectomia profilattica e Ooforectomia profilattica. La
disponibilita' di sufficienti evidenze scientifiche mette il Sistema
Sanitario in condizione di inserire tale intervento in modo
sistematico nell'ambito dei servizi offerti alla popolazione di
riferimento. Sono disponibili LG e raccomandazioni a livello
internazionale ma appare comunque utile verificarne la
contestualizzazione nel Sistema Sanitario italiano. Tale obiettivo
puo' essere conseguito in armonia con il Sistema nazionale linee
guida (SNLG). Successivamente, al fine di rendere accessibile a tutta
la popolazione target tale intervento e' necessario organizzare un
percorso (PDTA). Assunto che la linea-guida riguarda per definizione
la dimensione tecnico-professionale; le raccomandazioni derivate
dalla L-G devono portare alla implementazione di un'organizzazione in
grado di accogliere la popolazione target in un percorso esplicito,
basato su "nodi organizzativi" chiaramente definiti e procedure di
"ingaggio" precise ed esplicite. Si tratta quindi di definire un PDTA
che prenda in carico gli individui destinatari di tali interventi.
- Terapia ormonale sostitutiva (HRT) per donne senza storia
personale di carcinoma mammario sottoposte a salpingo-ooforectomia
prima dell'insorgenza dello stato menopausale. La disponibilita' di
sufficienti evidenze scientifiche mette il Sistema Sanitario in
condizione di inserire tale intervento in modo sistematico
nell'ambito dei servizi offerti alla popolazione di riferimento. Sono
disponibili LG e raccomandazioni a livello internazionale ma appare
comunque utile verificarne la contestualizzazione nel Sistema
Sanitario italiano. Tale obiettivo puo' essere conseguito in armonia
con il Sistema nazionale linee guida (SNLG) nell'ambito
dell'intervento di cui sopra.
- Percorsi di prevenzione primaria per i pazienti portatori, o
familiari per mutazione per colon/Lynch, comprensivamente della
prevenzione di carcinomi extra-colon. La disponibilita' di
sufficienti evidenze scientifiche mette il Sistema Sanitario in
condizione di inserire tale intervento in modo sistematico
nell'ambito dei servizi offerti alla popolazione di riferimento. Sono
disponibili LG e raccomandazioni a livello internazionale ma appare
comunque utile verificarne la contestualizzazione nel Sistema
Sanitario italiano. Tale obiettivo puo' essere conseguito in armonia
con il Sistema nazionale linee guida (SNLG). Successivamente, al fine
di rendere accessibile a tutta la popolazione target tale intervento
e' necessario organizzare un percorso (PDTA). Assunto che la
linea-guida riguarda per definizione la dimensione
tecnico-professionale; le raccomandazioni derivate dalla L-G devono
portare alla implementazione di un'organizzazione in grado di
accogliere la popolazione target in un percorso esplicito, basato su
"nodi organizzativi" chiaramente definiti e procedure di "ingaggio"
precise ed esplicite. Si tratta quindi di definire un percorso PDTA
che prenda in carico gli individui destinatari dello screening.
- Terapia preventiva con aspirina nella sindrome di Lynch. La
disponibilita' di sufficienti evidenze scientifiche mette il Sistema
Sanitario in condizione di inserire tale intervento in modo
sistematico nell'ambito dei servizi offerti alla popolazione di
riferimento. Sono disponibili LG e raccomandazioni a livello
internazionale ma appare comunque utile verificarne la
contestualizzazione nel Sistema Sanitario italiano. Tale obiettivo
puo' essere conseguito in armonia con il Sistema nazionale linee
guida (SNLG)
- Test genetico per mutazioni germinali nel cancro alla prostata.
La disponibilita' di sufficienti evidenze scientifiche mette il
Sistema Sanitario in condizione di inserire tale intervento in modo
sistematico nell'ambito dei servizi offerti alla popolazione di
riferimento. Sono disponibili LG e raccomandazioni a livello
internazionale ma appare comunque utile verificarne la
contestualizzazione nel Sistema Sanitario italiano. Tale obiettivo
puo' essere conseguito in armonia con il Sistema nazionale linee
guida (SNLG).
Tabella 9: Interventi identificabili
Parte di provvedimento in formato grafico
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CAPITOLO 5
La genomica nella terapia.
5.a Risposta ai farmaci e farmacogenomica
Le rapide innovazioni scientifiche degli ultimi anni in ambito di
valutazione del genoma degli individui, hanno permesso
l'identificazione di varianti associate all'insorgenza, alla cura ed
alla prognosi di varie patologie e con un potenziale impatto nella
valutazione della risposta alle terapie. Nonostante l'analisi e
l'interpretazione delle informazioni genomiche costituisca ancora un
processo di non facile risoluzione, in molti casi l'identificazione
di specifici profili molecolari ha permesso la stratificazione di
sottogruppi di pazienti caratterizzati da una migliore risposta alle
terapie farmacologiche. Il profilo genomico di ciascun individuo e'
in grado di influenzare pressoche' tutti gli aspetti di una malattia
e il suo trattamento, inclusa l'insorgenza, il decorso o il rischio
di recidiva, il farmaco o classe di farmaci con maggiore probabilita'
di risposta, nonche' la dose terapeutica, la natura e la portata
delle risposte favorevoli al trattamento e la tossicita' del farmaco.
Con il termine farmacogenomica ci si riferisce allo studio
dell'esposizione e della risposta ai farmaci in relazione alle
varianti del DNA ed alle caratteristiche dell'RNA. La farmacogenomica
si focalizza sull'identificazione delle varianti geniche o genomiche
che influenzano la risposta ai medicinali attraverso alterazioni di
tipo farmacocinetico, farmacodinamico, attraverso variazioni nel
target farmacologico o la perturbazione del pathway biologico che
caratterizza la sensibilita' di un paziente all'effetto di un
determinato farmaco. Le evidenze molecolari che emergono dalle
strategie di sequenziamento dell'intero genoma o di specifici geni
richiedono una convalida indipendente prima che possano essere
tradotti in diagnostica clinica. Il processo di convalida puo' essere
facilitato da una maggiore comprensione dei meccanismi che
determinano come le varianti identificate alterano la risposta ai
farmaci.
Utilizzo dell'informazione farmacogenomica nella pratica clinica
Il nuovo concetto di Precision Medicine si riferisce a strategie di
prevenzione e trattamento delle patologie che tengano conto della
variabilita' individuale per la personalizzazione delle terapie.
Questi approcci hanno recentemente trovato spazio grazie allo
sviluppo di databases biologici su larga scala, metodi ad alta
processivita' per la caratterizzazione molecolare dei pazienti
(proteomica, metabolomica, genomica, tecnologie sanitarie mobili) e
strumenti di calcolo per l'analisi di grandi dataset. In relazione ad
un potenziale utilizzo nella pratica clinica, le varianti
farmacogenomiche possono essere suddivise in due macro categorie:
- Prevenzione: le varianti farmacogenomiche possono fornire
indicazioni preliminari sulla manifestazione di eventi avversi ed
effetti collaterali in relazione all'assunzione di specifici principi
attivi ancor prima che si manifesti la condizione patologica.
Trovano, pertanto, una potenziale applicazione principalmente
nell'individuo sano il cui profilo molecolare puo' essere valutato
preliminarmente per evitare prospetticamente l'assunzione di farmaci
con interazioni negative.
- Trattamento: nell'identificazione della terapia ottimale (in
termini di effectiveness), l'utilizzo di informazioni genomiche e di
approcci computazionali per integrare i dati consentirebbe di
prevedere e, potenzialmente, ottimizzare l'effetto di una terapia su
un paziente specifico caratterizzato da un profilo molecolare
compatibile, determinandone la sensibilita' a farmaci specifici; di
fatto il profilo molecolare individuale e' stato dimostrato essere,
in alcuni casi, un forte predittore dei benefici di una specifica
terapia. Inoltre queste informazioni possono venire utilizzate per
eseguire approcci di "Drug repositioning" finalizzati
all'identificazione di nuove indicazioni per principi attivi
esistenti.
La medicina di precisione ha trovato sviluppi particolarmente
efficaci e promettenti anche in ambito oncologico. I tumori sono
malattie molto diffuse e sono tra le principali cause di morte in
tutto il mondo e la loro incidenza e' in aumento principalmente a
causa dell'invecchiamento della popolazione e della diffusione di
stili di vita non salutari. La ricerca scientifica ha gia'
identificato molte delle lesioni molecolari che guidano lo sviluppo
di neoplasie, mostrando che ogni tumore ha una propria firma
genomica, con alcune caratteristiche specifiche e alcune
caratteristiche comuni a piu' tipi. Questa nuova comprensione dei
meccanismi oncogenici ha cominciato a influenzare la valutazione del
rischio, le categorie diagnostiche e le strategie terapeutiche
attraverso un crescente uso di farmaci e anticorpi destinati a
contrastare l'attivita' e l'influenza di specifici driver molecolari.
Diverse terapie personalizzate sono state (e vengono tutt'ora)
sviluppate dimostrando un'efficacia notevole nella cura di queste
patologie.
Validazione ed interpretazione delle informazioni genomiche
L'utilizzo in ambito clinico delle informazioni farmacogenomiche
deve soddisfare specifici criteri riguardanti validita' analitica,
validita' clinica e utilita' clinica. La validita' analitica e
clinica riguardano aspetti prettamente metodologici e
d'interpretazione del dato che in alcuni casi possono essere di non
facile risoluzione, dipendenti principalmente dalla qualita' dei dati
dei test genetici e dalle caratteristiche di performance del test,
quali ad esempio i valori predittivi positivi e negativi. L'utilita'
clinica consente di valutare se l'uso del test contribuisce ad un
migliore esito della malattia nei pazienti sottoposti a test, nonche'
ad una valutazione dei rischi che si verificano a seguito della
somministrazione del test. Diversi parametri possono essere
utilizzati per stimare la validita' e l'utilita' clinica, inclusa la
penetranza della variante genetica nella risposta al medicinale.
Inoltre, i dati possono essere raccolti da studi di farmacocinetica
in vivo o in vitro o da altri studi funzionali preclinici e clinici
che consentono di effettuare una valutazione degli effetti
farmacologici o delle concentrazioni di un farmaco rispetto alle
varianti geniche individuali. Ulteriori fonti di dati utilizzabili
includono casi clinici, studi di famiglie e studi clinici
randomizzati che mettono a confronto risultati provenienti da fonti
diverse.
Allo stato attuale non vi e' un consenso sui parametri necessari a
stabilire l'utilita' clinica dei test basati su informazioni
farmacogenomiche. Tali valutazioni richiedono l'analisi attraverso
una visione sistemica ed integrata dei test farmacogenomici che tenga
in considerazione non solo dell'impatto clinico ma anche il confronto
con interventi sanitari alternativi, nonche' la valutazione di come
tali test possano influenzare il comportamento dei clinici.
Va inoltre considerato che il costo del sequenziamento diminuisce
con velocita' esponenziale e non sembra essere molto lontano il
momento in cui ciascun individuo disporra' delle informazioni
relative al proprio genoma; pertanto, se cio' dovesse verificarsi, il
problema non sara' piu' l'ottenimento di specifiche informazioni
genomiche ma lo sviluppo di un modello clinico-sanitario in grado di
massimizzare l'utilizzo di queste informazioni con approcci
costo-efficaci.
Implementazione clinica della farmaco genomica
Alcune varianti genomiche che influenzano gli effetti clinici di
alcuni farmaci possono ora essere testate in modo affidabile per un
utilizzo in ambito clinico; questo processo puo' significativamente
influenzare l'attivita' prescrittiva in base agli esiti ottenuti, ad
esempio determinando il sottogruppo di pazienti in cui l'effetto del
farmaco e' massimizzato, la dose efficace o la predizione degli
eventi avversi.
La farmacogenomica puo' svolgere un ruolo importante
nell'identificazione dei responder e non responder ai farmaci,
evitando gli eventi avversi e ottimizzando la dose di farmaco da
somministrare. Possono inoltre essere estrapolate informazioni sul
farmaco che possono descrivere:
- l'esposizione al farmaco e la variabilita' della risposta
clinica
- il rischio di eventi avversi
- il dosaggio genotipo-specifico
- i meccanismi d'azione dei farmaci
- target polimorfici del farmaco
Allo stato attuale circa il 15% dei farmaci approvati dalla FDA ed
EMA contengono indicazioni di tipo farmacogenomico sui foglietti
illustrativi e solo un sottoinsieme di tali biomarkers hanno
effettivamente indicazioni cliniche attuabili. Finora, solo 16
(numero in lenta ma costante crescita) dei circa 19.000 geni umani
conosciuti forniscono informazioni farmacogenomiche con impatto
clinico. Tuttavia, nonostante il numero di farmaci per i quali le
informazioni genomiche possono fornire indicazioni cliniche sia
relativamente piccolo (v. as esempio l'elenco in Figura 1),
l'attivita' prescrittiva potrebbe ottenere significativi vantaggi da
un utilizzo piu' integrato dei test genetici nella pratica clinica.
Figura 1. Varianti genetiche germinali e farmaci associati
=============================================================
| Genetic variation | Medications |
+=========================+=================================+
| |Mercaptopurine, thioguanine, |
|TPMT |azathioptine |
+-------------------------+---------------------------------+
| |Codeine, tramadol, tricyclic |
|CYP2D6 |antidepressants |
+-------------------------+---------------------------------+
| |Tricyclic antidepressants, |
|CYP2C19 |clopidogrel, voriconazole |
+-------------------------+---------------------------------+
|VK0RC1 |Warfain |
+-------------------------+---------------------------------+
|CYP2C9 |Warfain, phenytoin |
+-------------------------+---------------------------------+
| |Allopurinol, carbamazepine, |
|HLA-B |abacavir, phenytoin |
+-------------------------+---------------------------------+
|CFTR |Ivacaftor |
+-------------------------+---------------------------------+
| |Fluororuracil, capecitabine, |
|DPYD |tegafur, |
+-------------------------+---------------------------------+
|G6PD |Rasburicase |
+-------------------------+---------------------------------+
|UGT1A1 |Irinotecan, atazanavir |
+-------------------------+---------------------------------+
|SLC01B1 |Simvastatin |
+-------------------------+---------------------------------+
|IFNL3(IL28B) |Interferon |
+-------------------------+---------------------------------+
|CYP3A5 |Tacrolimus |
+-------------------------+---------------------------------+
Le varianti genetiche specifiche dei tessuti tumorali rappresentano
invece un caso speciale di variazione somatica d'interesse
farmacogenomico (v.ad esempio l'elenco in Figura 2) in grado di
identificare quali tipi di tumori maligni sono in grado di rispondere
alle varie terapie antitumorali.
Il test genetico per l'identificazione dei tumori maligni e'
diventato piu' preciso in risposta allo sviluppo di agenti
antitumorali per il trattamento di neoplasie caratterizzate da
varianti genetiche acquisite.
Esistono una serie di barriere che impediscono la diffusione
dell'utilizzo di test farmacogenomici a supporto della prescrizione
di farmaci. In primis l'assenza d'incentivi per i medici finalizzati
alla promozione di test genetici/genomici potenzialmente in grado di
limitare l'insorgenza di eventi avversi. L'esistenza di un numero
ridotto di studi del rapporto costo-efficacia dei test
farmacogenomici non consente una valutazione economico-sanitaria
oggettiva del reale impatto di tali approcci, tantomeno in
considerazione del fatto che il test potrebbe essere effettuato nei
primi mesi ed utilizzato per tutto il resto della vita di un
individuo. Molti sistemi sanitari non prevedono il rimborso di tali
procedure e questo costituisce un ulteriore deterrente ad un utilizzo
routinario di queste metodologie.
Figura 2. Varianti genetiche somatiche in cellule tumorali e farmaci
associati
Parte di provvedimento in formato grafico
Inoltre, il costo e la complessita' degli approcci computazionali
necessari per identificare, catalogare, prioritizzare e interpretare
le varianti genetiche di carattere farmacogenomico costituiscono
un'ulteriore barriera alla diffusione nella pratica clinica dei test
di farmacogenomica. Nonostante un numero crescente di strumenti
bioinformatici per le analisi delle varianti genomiche, essi
richiedono ancora un notevole livello di competenza spesso non ancora
disponibile nella gran parte delle strutture sanitarie che potrebbero
beneficiarne. Di fatto, non e' ancora stato definito un modello che
stabilisca quali entita' nella catena sanitaria debba assumersi la
responsabilita' dell'aggiornamento, della valutazione e del pagamento
dei test genetici anche in ambito farmacogenomico.
Recentemente e' stato sviluppato il concetto di genotipizzazione
pre-emptive inteso come la profilazione molecolare degli individui
sulla base di pannelli di varianti genomiche in maniera routinaria.
La teoria dietro questo approccio si basa sulla possibilita' che le
informazioni genomiche possano essere a disposizione del medico nella
cartella clinica elettronica (EMR) gia' al momento della prescrizione
(e anche prima) in modo da effettuare decisioni razionali riguardo la
scelta e/o la dose del farmaco. Si evidenzia anche una questione
importante in relazione alle prove per l'implementazione clinica: non
possiamo intraprendere studi clinici randomizzati e controllati o
studi prospettici per ogni variante genomica che viene identificata,
e altre metodologie per valutare l'utilita' clinica di un biomarker
genomico dovra' essere utilizzato.
Barriere alla diffusione ed implementazione dei test di tipo
farmacogenomico
Un'ampia ed omogenea applicazione della farmacogenomica nella
pratica clinica e' ancora da raggiungere. I fattori che ne
influenzano l'utilizzo sono costituiti da:
- Le dimensioni del mercato e il ruolo dell'industria. Nel Regno
Unito ed in Germania alcune industrie farmaceutiche hanno giocato un
ruolo molto attivo nell'introduzione di test di farmacogenomica
(quali ad esempio HER2). Nei piccoli mercati di altri paesi europei,
le aziende hanno fornito un supporto limitato e la diffusione e'
stata generata da pazienti e medici. Il ruolo dell'industria nel
garantire che i test diagnostici di tipo molecolare siano attraenti
commercialmente e possano raggiungere l'implementazione clinica e'
essenziale.
- Livello di utilizzo. Il livello di utilizzo varia molto tra i
paesi con differenti procedure cliniche e livelli di accettazione
dell'innovazione.
- Rimborso. Le pratiche cliniche sono soggette a vincoli
finanziari derivanti anche dal contenimento della spesa sanitaria e
da valutazioni di costo-efficacia. Di conseguenza, la disponibilita'
di sviluppare sistemi di rimborso per i test farmacogenomici puo'
costituire un incentivo essenziale per l'implementazione di
tecnologie diagnostiche di tipo genomico.
- Gruppi di supporto del paziente. I gruppi di supporto del
paziente sono cruciali per l'integrazione di test farmacogenomici; un
esempio e' costituito dal ruolo attivo svolto da parte delle
organizzazioni dei pazienti nell'introduzione di Herceptin/HER2.
Gruppi di pazienti possono influenzare l'integrazione dei test
molecolari nella pratica clinica aumentando la consapevolezza tra i
loro membri, favorendo l'empowerment e generando un aumento della
domanda ed un conseguente uso crescente.
- Educazione e formazione. L'assenza di educazione e formazione
costituisce una forte barriera all'implementazione dei test di
farmacogenomica. L'istruzione convenzionale o di orientamento per i
medici e altri professionisti sanitari su come interpretare i
risultati dei test o anche solo sui meccanismi alla base del
funzionamento e' scarso. L'introduzione di tali tecnologie richiede
la formazione di una vasta gamma di personale sanitario che deve
essere in grado di comprendere, utilizzare ed interpretare
correttamente i test supportando il paziente in ogni fase del
processo.
- Aspetti sociali. Nel tempo, nella popolazione generale si e'
acquisita la percezione che i test farmacogenomici abbiano un impatto
inferiore in termini sociali ed etici rispetto ad altre applicazioni
di tipo molecolare (quali ad esempio i test predittivi per le
patologie croniche e degenerative). Finora, il consenso informato per
i principali test farmacogenomici (quali ad esempio l'HER2 o il test
TPMT) e' stato positivamente accettato dai pazienti a cui venivano
sottoposto. Tuttavia, esiste una crescente preoccupazione
sull'impatto etico di nuove tecnologie emergenti. In particolare, non
e' da escludere che futuri test farmacogenomici possono avere
conseguenze per familiari di primo grado e sollevare questioni legate
alla privacy e incertezze simili a quelle avvertite per altre
tipologie di test genetici legate alle malattie ereditarie.
- Responsabilita' legale. In ambito oncologico, laddove
l'applicazione ha trovato l'utilizzo piu' ampio, i test
farmacogenomici non hanno trovato alcun tipo di opposizione da parte
dei pazienti. Tuttavia, con l'aumentare della consapevolezza e della
conoscenza dei pazienti, il mancato utilizzo di queste tecnologie
potrebbe costituire un pretesto per una mancanza professionale del
medico. La paura di una responsabilita' legale rischia di portare ad
un drastico aumento della diffusione dei test farmacogenetici come
forma di medicina difensiva, in previsione di contenziosi di tipo
legale.
- Analisi di costi-efficacia. La valutazione oggettiva
dell'impatto clinico ed economico del test potrebbe costituire un
fattore molto importante per il livellamento degli ostacoli alla
applicazione clinica. Tuttavia le informazioni disponibili per questo
tipo di valutazione sono, al momento, limitate.
- Validita' ed utilita' clinica. Vi e' un consenso internazionale
riguardo l'opinione che le basi di evidenza dell'impatto clinico
dell'applicazione di PGX siano ancora molto deboli. Per confermare la
validita' clinica delle associazioni genotipo-fenotipo, e' necessaria
una ricerca sistematica e coerente. Tuttavia, un limite a questi
sviluppi e' costituito dall'assenza di finanziamenti pubblici
dedicati e da un interesse ancora limitato da parte la
dell'industria, soprattutto per lo sviluppo di applicazioni di tipo
farmacogenomico per i farmaci con brevetti scaduti.
Regolamentazione delle conoscenze e dei processi dei test
farmacogenomici
Lo sviluppo delle competenze farmacogenomiche presso l'EMA e l'FDA
in principio e' stato stimolato dagli outcomes scientifici derivanti
dalle attivita' accademiche ed industriali. Cio' ha reso necessario
lo sviluppo di nuove capacita' ed expertises da parte delle agenzia
regolatorie che rilasciano le autorizzazioni all'immissione in
commercio (AIC) per i farmaci. L'EMA ha iniziato a focalizzarsi sulle
tematiche di tipo farmacogenomico, attraverso workshop con le parti
interessate per affrontare le esigenze emergenti. Nel 2002 e' stato
istituito un gruppo di esperti sulla farmacogenomica, il primo ad
essere istituito da una agenzia regolatoria, che include esperti del
mondo accademico e normativo. L'EMA ha continuato ad espandere le sue
competenze per consentire una valutazione globale della diagnostica
di tipo farmacogenomico nello sviluppo dei medicinali.
- L'uso dei dati PGX nella valutazione dell'autorizzazione
all'immissione in commercio (AIC) dei medicinali.
Sulla base delle informazioni acquisite dalle evidenze scientifiche
allo stato attuale quasi tutti gli studi clinici in corso di grande
entita' includono la raccolta di dati genetici, pur non essendo
richiesto ai fini dell'AIC. Le agenzie regolatorie hanno nel tempo
sviluppato linee guida di supporto alle aziende per la sottomissione
dei dati farmacogenomici nell'ambito della presentazione dei dossier
di AIC. Rimangono tuttavia aperte le sfide riguardo la validazione
dei biomarcatori e l'identificazione di percorsi condivisi per
valutarne l'utilizzo nella pratica clinica.
- Licenze di prodotti di tipo farmacogenomico: combinazioni
farmaco-test o approvazione separata?
La scelta tra la concessione dell'AIC di farmaci in combinazione
con test diagnostici o la separazione tra questi due processi
nell'ambito della validazione clinica costituisce una sfida
significativa sia per le agenzie regolatorie che per l'industria. In
Europa l'EMA non ha una responsabilita' primaria per l'approvazione
dei test diagnostici (ancorche' in ambito farmacogenomico) ed il suo
mandato e' limitato all'approvazione delle terapie farmacologiche.
Attualmente l'EMA puo' consigliare l'uso di un test diagnostico
come informazione inserita nel foglio illustrativo del farmaco.
Tuttavia, non e' chiaro come tale procedura diagnostica possa essere
recepita dagli stati membri o come questo processo possa essere
regolato al di fuori del campo di applicazione della direttive di
diagnostica in vitro (IVD).
- Nuove indicazioni farmaco genomiche. I dati derivanti dagli studi
clinici piu' recenti suggeriscono che i test farmacogenomici possono
migliorare significativamente la sicurezza anche dei farmaci gia'
disponibili sul mercato. Il meccanismo giuridico che consente di
inserire variazioni sul foglietto illustrativo permetterebbe di
aggiungere ulteriori informazioni clinicamente rilevanti sulla base
di nuovi dati emergenti e di migliorare gli outcomes derivanti da
farmaci gia' in commercio.
- Regolamentazione dei test farmacogenomici in clinica. All'attuale
velocita' di crescita delle applicazioni cliniche di tecnologie
d'interesse farmacogenomico, si rende necessario il supporto di
sistemi di controllo della qualita' sia di tipo laboratoristico che
di gestione dei dati. Questi modelli sono gia' in pratica in diversi
laboratori relativamente a diverse discipline scientifiche, tra cui
anche i test per le malattie genetiche.
- Accreditamento e Quality Assessment dei laboratori clinici. I
sistemi di accreditamento hanno lo scopo di fornire un sistema
indipendente d'ispezione delle prestazioni, del personale, delle
infrastrutture e dei processi del laboratorio per mantenere la
qualita' del servizio. Sistemi di accreditamento dei laboratori sono
stati istituiti in diversi paesi europei e costituiscono un requisito
volontario, spesso incoraggiato ma comunque mai forzato. Altri
meccanismi includono schemi di controllo esterno della qualita'
finalizzati ad identificare i laboratori che sono a scarso rendimento
e a fornire loro assistenza. Tali schemi sono di particolare
beneficio ai piccoli paesi che a volte non hanno la "Massa critica"
per lanciare un regime nazionale. Un supporto internazionale per lo
sviluppo di sistemi condivisi di Quality Assessment internazionali
potrebbe pertanto costituire una priorita' importante per l'UE nel
campo dei test di farmacogenomica.
Farmacogenomica nella pipeline di sviluppo dei farmaci
L'applicazione di approcci farmacogenomici nelle fasi di sviluppo
dei farmaci e' un processo in evoluzione che inizia con la scoperta e
continua attraverso la conferma dei risultati di efficacia e
sicurezza clinica. Gli studi di farmacogenomica possono contribuire a
una maggiore comprensione delle differenze interindividuali
nell'efficacia e la sicurezza dei farmaci a partire dalla fase di
sperimentazione. Le caratteristiche molecolari di maggiore rilevanza
nello sviluppo di farmaci sono quelle associate a geni in quattro
grandi categorie:
(1) i geni connessi alle caratteristiche farmacocinetiche;
(2) i geni che codificano per bersagli farmacologici ed altri
pathway legati alla risposta farmacologica;
(3) i geni non direttamente correlati agli aspetti farmacologici
del principio attivo ma che possono predisporre l'individuo a
tossicita', ad esempio attraverso le reazioni immunitarie;
(4) i geni che influenzano la suscettibilita' della malattia o la
progressione.
Tutti questi fattori genetici possono influenzare
significativamente il profilo rischio-beneficio di un medicinale. I
dati farmacogenomici nelle fasi preliminari di sviluppo di un farmaco
possono fornire indicazioni critiche sul dosaggio del principio
attivo, per la stratificazione dei pazienti nelle fasi successive, o
prospettivamente sulla strategia per l'ulteriore raccolta di
biomarkers genetici nei successivi RCT. I dati genomici possono
pertanto supportare la strategia di sviluppo dei principi attivi,
attraverso:
(1) l'identificazione della variabilita' dei soggetti alla
risposta clinica;
(2) la valutazione del contributo dei polimorfismi negli aspetti
clinicamente significativi della farmacodinamica, farmacocinetica,
efficacia o sicurezza;
(3) la valutazione di potenziali interazioni tra farmaci;
(4) lo studio delle basi molecolari relative ad una assenza di
efficacia o di insorgenza di reazioni avverse;
(5) la progettazione di studi clinici per la valutazione di
sottogruppi specifici in cui l'effetto farmacologico risulta
magnificato (study enrichment strategies).
Riposizionamento del Farmaco su base Farmacogenetica
Il riposizionamento del farmaco (Drug Repositioning) consiste nel
dare un nuovo ruolo ad un farmaco che in origine era stato creato o
sviluppato per altre patologie. Lo schema generale che potrebbe
essere seguito nel Drug Repositioning richiede: il sequenziamento
dell'intero esoma e trascrittoma di pazienti con una specifica
patologia, l'analisi comparativa delle sequenze, l'identificazione di
nuovi geni, lo studio del RNA, delle proteine e/o dei pathways
metabolici coinvolti nello sviluppo delle malattie umane. Questo
flusso di lavoro ha lo scopo di identificare pathways che sono
implicati nell'insorgenza o sviluppo di una patologia con l'obiettivo
di selezionare i targets piu' rilevanti per lo sviluppo di un
farmaco. La sperimentazione di bersagli ipotetici richiede pertanto,
lo sviluppo e la validazione in vitro di modelli cellulari che mimano
il processo biologico o molecolare coinvolto nella malattia. La
selezione dei farmaci da testare puo' essere condotta attraverso
l'analisi della struttura 3D delle proteine bersaglio dedotta tramite
approcci sperimentali o di modelling oppure dedotta tramite
simulazione di docking molecolare comparato con una libreria di
farmaci orfani. Lo screening iniziale dei farmaci selezionati
richiede l'ottimizzazione di piattaforme con un elevata processivita'
e con flusso di lavoro preferibilmente automatizzato.
Successivamente, i farmaci selezionati verranno sottoposti ad una
validazione in vivo utilizzando modelli cellulari ed animali. Infine,
saranno necessari trials clinici su pazienti con lo scopo di valutare
la sicurezza e l'efficacia dei farmaci come possibili strumenti
terapeutici per specifiche patologie.
Trovare un nuovo ruolo per i farmaci gia' approvati sta diventando
un approccio molto efficace dal punto di vista farmacoeconomico. Il
riposizionamento del farmaco si presenta come un percorso rapido, in
quanto i dati clinici e farmacocinetici delle molecole di interesse
sono stati gia' generati, valutati e stabiliti. Questi farmaci
pertanto, possono essere riposizionati in modo rapido richiedendo
anche un minor numero di pazienti da arruolare nei trials clinici per
testarne la sicurezza e l'efficacia. La conseguente riduzione dei
tempi di approvazione rispetto alla scoperta di nuovi farmaci, riduce
drasticamente i costi di sviluppo fornendo ai pazienti opzioni
terapeutiche in tempi molto ridotti. Il drug repositioning, infatti,
mira a migliorare l'attuale produttivita' dei farmaci, rispetto
all'enorme impiego di tempo e costi per lo sviluppo di nuove
molecole. E' importante sottolineare che spesso, l'allestimento di
nuovi farmaci fallisce a causa della tossicita' o della mancanza di
efficacia. Inoltre, il riposizionamento del farmaco risulta utile
nell'ambito delle malattie rare, in quanto da una parte non e'
possibile reclutare un elevato numero di pazienti per i trials
clinici, dall'altra i vincoli economici limitano l'interesse delle
aziende farmaceutiche nella scoperta di nuove molecole terapeutiche.
Rispetto allo sviluppo di nuovi farmaci il drug repositioning
offre:
1. la formulazione e la produzione di un flusso di lavoro gia'
stabilito;
2. la reale conoscenza di dati sulla tossicita' e la
farmacocinetica;
3. la reale conoscenza sulla sicurezza e tossicita';
4. dati di post-distribuzione e di sorveglianza gia' disponibili.
Obiettivi e Raccomandazioni (Cap 5 a)
Da quanto esposto emergono le seguenti priorita', rispetto alle
quali sono identificabili i relativi interventi (Tabella 10):
1. Promuovere un consenso sui parametri necessari a stabilire
l'utilita' clinica dei test basati su informazioni farmaco genomiche
2. Definire una linea guida per l'utilizzo piu' integrato delle
valutazioni farmacogenetiche nella pratica clinica.
3. Istituire un registro dei trattamenti basati sul
sequenziamento dei profilo del paziente e del loro esito
Tabella 10. Interventi identificabili
Parte di provvedimento in formato grafico
5.b Terapia personalizzata dei tumori
- Genomica nel cancro della mammella. Nel trattamento del carcinoma
della mammella differenti test genetici e genomici consentono di
fornire informazioni sulla prognosi e il trattamento del carcinoma
della mammella. Dopo la recente pubblicazione dello studio MINDACT
abbiamo la prima evidenza di tipo I in oncologia sulla capacita' di
un classificatore genomico (Mammaprint) di evitare l'uso della
chemioterapia in una larga percentuale di donne con signature
genomica a basso rischio e criteri clinicopatologici ad alto rischio.
MammaPrint® e' un test in vitro, basato sulla tecnologia microarray,
che valuta il profilo di espressione genica della neoplasia mammaria,
su campione prelevato al momento della chirurgia. Il test classifica
le pazienti in due categorie: basso e alto rischio di metastasi
(G-high vs G-low).
La popolazione di pazienti candidata al test, secondo le
indicazioni approvate in EU, include donne operate di ca mammario, T1
o T2 (< 5cm), N0 o N+ (1-3), ER+ o ER-. Negli Stati Uniti Mammaprint
e' stato approvato solo per pazienti N-.
Il campione di tessuto viene inviato in RNA-later al laboratorio
centralizzato di Agendia (NL): la paziente viene classificata ad
"alto rischio" (29% a 10 anni, senza nessun trattamento) o "basso
rischio" (10% a 10 anni, senza nessun trattamento).
I dati dello studio MINDACT forniscono la prima evidenza di livello
1° A (dati da studio clinico prospettico, randomizzato), practice
changing, a favore dell'impiego di Mammaprint in questo sottogruppo
di pazienti con carcinoma mammario operato, in quanto indicano che la
chemioterapia adiuvante puo' essere evitata nelle pazienti
classificate a basso rischio genomico.
L'obiettivo principale dello studio MINDACT era verificare se alle
pazienti con cancro della mammella (LN 0-3) classificate a "basso
rischio" - secondo prognosi molecolare con MammaPrint - e "alto
rischio" - secondo prognosi clinica con calcolatore automatizzato
Adjuvant!Online - poteva essere risparmiata la chemioterapia
adiuvante dopo intervento chirurgico senza influenzare la
sopravvivenza libera da metastasi a distanza. Un totale di 1550
pazienti (23.2%) dei circa 7000 reclutati erano classificati ad alto
rischio clinico e a basso rischio genomico e sono stati quindi
randomizzati a chemioterapia si oppure no. A 5 anni, la sopravvivenza
libera da metastasi in questo sottogruppo senza chemioterapia e'
stata del 94;7% (95% IC, 92.5-96.2) con una differenza di 1.5 punti
percentuali in favore della chemioterapia. Di recente l'ASCO ha
pubblicato le linee guida sull'utilizzo dei classificatori genomici
per la prognosi dei tumori mammari dopo intervento chirurgico. Di
seguito sono riportate alcune delle principali raccomandazioni
(Tabella 11).
Tabella 11. Raccomandazioni ASCO sull'utilizzo dei classificatori
genomici per la prognosi dei tumori mammari post intervento
chirurgico
+-----------------------------------------------------------------+
¦CARCINOMA MAMMARIO : ER+/HER2 - ,N0 ¦
¦ ¦
¦ONCOTYPE DX: Score alto = HT+ CT ¦
¦ Score intermedio = attendere risultati TAILORx ¦
¦QUALITA' DI EVIDENZA ALTA / GRADO DI RACCOMANDAZIONE FORTE ¦
¦ ¦
¦ENDOPREDICT: identifica pz a buona prognosi con la sola HT ¦
¦QUALITA' DI EVIDENZA INTERMEDIA / GRADO DI RACCOMANDAZIONE ¦
¦MODERATO ¦
¦ ¦
¦PAM50: Alto rischio = HT + CT ¦
¦QUALITA' DI EVIDENZA INTERMEDIA / GRADO DI RACCOMANDAZIONE ¦
¦MODERATO ¦
¦ ¦
¦BREAST CANCER INDEX: Identifica pz a buona prognosi con la sola ¦
¦HT a 5 e 10 anniQUALITA' DI EVIDENZA INTERMEDIA / GRADO DI ¦
¦RACCOMANDAZIONE MODERATO ¦
¦ ¦
¦-IHC4: Dati non riproducibili, testato in un singolo centro, non ¦
¦ha dimostrato riproducibilitaQUALITA' DI EVIDENZA INTERMEDIA/GRA-¦
¦DO DI RACCOMANDAZIONE MODERATA ¦
+-----------------------------------------------------------------+
Sono anche presi i considerazione i dati scientifici ottenuti nelle
HER2 positive e nelle triplo negative, che pero' non sono qui
riportate in quanto i classificatori prognostici comunque non sono
applicabili in questi sottogruppi di pazienti.
- Genomica nel cancro dell'ovaio. Il cancro ovarico e' un tipico
esempio di malattia eterogenea. Negli ultimi anni la classificazione
dei tumori ovarici e' stata approfondita e ulteriormente dettagliata
grazie agli studi morfologici, immunoistochimici e di genetica
molecolare. Con l'avvento della NGS, si e' infatti giunti alla
recente scoperta che il carcinoma ovarico e' in realta' costituito da
un insieme complesso di diverse malattie. In sottogruppi eterogenei
di pazienti sono state identificate infatti svariate alterazioni
genetiche ed epigenetiche di fondamentale importanza nella genesi e
progressione del tumore.
Il carcinoma ovarico e' ora classificato in tre grandi categorie
basate sulla popolazione cellulare principale del tumore: cellule
epiteliali, germinali e stromali. Il carcinoma ovarico epiteliale
(EOC) rappresenta la maggior parte, circa l'85-90% di tutti i cancri
ovarici. A sua volta l'EOC e' classificato in 5 sottotipi: sieroso
(il piu' frequente con 70% dei casi), endometrioide, a cellule
chiare, mucinoso, tumori di Brenner e tumori indifferenziati. Ci sono
differenze sostanziali tra i sottotipi di EOC riguardo fattori di
rischio su base genetica, l'oncogenesi molecolare, l'espressione di
mRNA, la prognosi e la risposta ai farmaci.
Esiste inoltre un modello dualistico di classificazione dell'EOC
basato sui profili clinici e genetici. I tumori di tipo 1 includono i
tumori sierosi a basso grado, endometrioide, a cellule chiare,
mucinoso e di Brener. Sono caratterizzati rispettivamente da
mutazioni somatiche di BRAF, KRAS, PIK3CA e PTEN e sono generalmente
indolenti, confinati all' ovaio, e mostrano bassa sensibilita' alla
chemioterapia. I tumori di tipo 2 che comprendono invece i tumori
sierosi di alto grado, endometrioidi di alto grado, i carcinosarcomi
e i carcinomi indifferenziati sono, al contrario, clinicamente
aggressivi e si presentano in stadio gia' avanzato.
In questi tumori la mutazione piu' comune e' quella di TP53 seguita
dall'inattivazione somatica di BRCA1/BRCA2. TP53 codifica un fattore
di trascrizione proteico (p53) che e' coinvolto nella riparazione del
DNA, nella regolazione del ciclo cellulare e nell'apoptosi. Le
mutazioni di TP53 sono presenti in piu' del 95% dei carcinomi ovarici
sierosi di alto grado. La perdita precoce della funzione di p53
osservata nei carcinomi sporadici potrebbe determinare la creazione
di un ambiente predisponente alla perdita di funzione di BRCA1 o
BRCA2 (o altri deficit nei meccanismi di riparazione del DNA), che
potrebbero condurre all'apoptosi. L'inattivazione di BRCA 1 e/o 2 e'
determinata nel 67% delle pazienti con HGSOC che e' marcatamente piu'
alto che negli altri istotipi di EOC. Questa inattivazione e'
frequentemente il risultato di una ipermetilazione.
BRCA1/2 risultano inattivati nel 40-50% dei HGOC sporadici. Questa
inattivazione e' frequentemente il risultato di una ipermetilazione.
Pertanto, sia TP53 che BRCA 1/2 giocano un ruolo importante nella
stabilita' genetica e le mutazioni di questi geni sono causa di
carcinogenesi.
I cancri ereditari costituiscono una piccola, ma piu' ampia di
quanto inizialmente stimata, proporzione degli EOC. Si stima che
circa il 25% di tutti gli EOC abbiano una componente ereditaria.
Le due sindromi principali associate con cancro ovarico familiare
sono la sindrome ereditaria ovaiomammella (HBOC) e la sindrome di
Lynch.
L'HBOC costituisce circa l'80% dei cancri ovarici ereditari ed e'
tipicamente associata a mutazione dei geni BRCA. Tuttavia, piu'
recentemente, anche mutazioni di altri geni sono risultate associate
alla patogenesi di HBOC.
BRCA1 e 2 codificano per proteine che sono coinvolte nella
riparazione del DNA; nello specifico, sono implicati nella
ricombinazione omologa, un meccanismo molto accurato di riparazione
delle rotture a doppia elica del DNA. BRCA1 ha anche la funzione
aggiuntiva di regolare il ciclo cellulare.
Quando si verifica la perdita di un allele wild-type in un carrier,
vengono meno i meccanismi di riparazione del DNA e cio' puo'
determinare lo sviluppo di neoplasia mammaria/ovarica. Diversi studi
hanno stimato che circa il 13-15% delle pazienti affette da carcinoma
ovarico siano portatrici di mutazioni germinali di BRCA1 o BRCA2 e
questa frequenza raggiunge il 17% nelle pazienti con adenocarcinoma
sieroso ad alto grado.
La sindrome di Lynch e' la seconda piu' comune causa di cancro
ovarico ereditario, rappresentando circa il 10-15% di tale
condizione. E' una condizione autosomica dominante caratterizzata
dalla presenza di tumori del colon-retto sincroni o metacroni. E'
anche associata con una maggior frequenza di altre neoplasie, tra cui
quelle di endometrio, ovaio, apparato urogenitale, encefalo, rene,
stomaco e vie biliari. Diversi geni che codificano per le proteine
mismatchrepair (MMR) sono implicati nella sindrome di Lynch: MLH1,
MSH2, MSH6 e PMS2. Le proteine MMR riconoscono e corregono inserzioni
e delezioni e mutazioni di singole basi. Quando questi geni sono
fallati o silenziati, zone di ripetizione di piccole sequenze,
conosciute come microsatelliti del DNA, possono aumentare le loro
dimensioni provocando instabilita' nel DNA. Questa instabilita' dei
micro satelliti (MSI) altera geni che hanno importanti funzioni
cellulari come apoptosi, segnali intracellulari e riparo del DNA,
accrescendo il rischio di carcinogenesi.
Le mutazioni germinali di BRCA1 e BRCA2 sono presenti nella
maggioranza delle pazienti con carcinoma ovarico ereditario, al
contrario la frequenza di queste mutazioni in pazienti non
selezionate e' solo del 15.3%.
Il termine "BRCAness" e' stato utilizzato per descrivere i tratti
fenotipici che alcuni tumori ovarici sporadici condividono con i
tumori riscontrati nelle portatrici di mutazioni germinali di BRCA1/2
e che rispecchiano le atipie molecolari ad essi correlate. Il
"BRCAness" sembra essere il risultato di diversi processi
epigenetici. Dati recenti suggeriscono che l'ipermetilazione del
promotore di BRCA1 ricorre nel 10-15% dei casi sporadici ed e'
associata con l'istotipo sieroso. Anche la down-regolazione di BRCA2
puo' avvenire tramite il silenziamento del suo regolatore FANCF
attraverso la metilazione del promotore. In aggiunta alle loro
implicazioni istologiche, i tumori con mutazioni di BRCA sono piu'
facilmente platino-sensibili e associati a maggiori PFS e OS. La
remissione delle mutazioni germinali di BRCA1 o BRCA2 nelle singole
pazienti o la perdita della metilazione del promotore di BRCA1
predicono la resistenza al platino e potrebbero inoltre predire la
resistenza ai PARP (poli-ADP-riboso polimerasi) inibitori.
Sebbene le pazienti con mutazioni BRCA1/2 e bassa espressione di
proteina/mRNA di BRCA1 mostrino una risposta piu' favorevole al
trattamento e una migliore prognosi,la metilazione promotrice di
BRCA1 e' significativamente correlata a resistenza al trattamento e a
prognosi peggiore. Dunque, la metilazione non e' funzionalmente
equivalente a una mutazione germinale nel mediare la sensibilita'
alla chemioterapia.
Mentre la metilazione di BRCA1 e' piu' frequente nel cancro ovarico
sporadico, non e' stata riportata nella forma ereditaria della
malattia o in campioni derivanti da donne con mutazioni germinali di
BRCA1. BRCA2 non presenta un profile di metilazione simile nel cancro
ovarico.
La scoperta di un un biomarcatore che abbia le sensibilita' e
specificita' necessarie per l'individuazione del cancro ovarico a
stadi precoci e' ancora argomento dibattuto e, pertanto, sono ancora
in corso di studio molteplici combinazioni di biomarcatori. I
biomarkers possono essere utilizzati a diversi scopi: diagnostici,
per la diagnosi precoce di malattia, che possono essere utilizzati
principalmente anche per programmi di screening; prognostici, usati
per predire la progressione di malattia; marcatori di recidiva,
impiegati per monitorare la risposta a un dato trattamento.
Il CA 125 e' ad oggi il piu' studiato e utile marcatore nei
carcinoma ovarici sieroso ed endometrioide. E' una glicoproteina
naturalmente secreta dall'epitelio celomatico mulleriano e dagli
epiteli di molti organi. Esso viene espresso in situazioni
patologiche benigne sia ginecologiche che addominali, cosi' come in
altri tumori maligni. Il CA 125 e' aumentato in circa il 70-90% delle
donne con malattia in stadio avanzato, ma solo nel 50-60% negli stadi
precoci. A causa della bassa prevalenza del cancro ovarico nella
popolazione, il valore predittivo positivo del CA125 e' solo del 4%.
Alla luce di questi parametri, non e' indicato l'utilizzo nella
pratica clinica del CA 125 da solo per lo screening iniziale
dell'EOC. Al contrario, e' approvato l'impiego del CA125 come test di
monitoraggio della risposta nella rilevazione di malattia residua o
recidivata nelle pazienti dopo la terapia di prima linea. Poiche'
variazioni del CA125 sono correlate alla prognosi della malattia, e'
stata avanzata la proposta da uno studio recente che una sorveglianza
seriata del CA 125 possa identificare le pazienti destinate a una
chirurgia citoriduttiva secondaria. Ad oggi, piu' di 30 marcatori
sono stati valutati da soli o in combinazione con il CA 125, come ad
esempio HE4, mesotelina, osteoponina, prostasina, EGFr ecc. HE4 e'
una glicoproteina che si trova naturalmente negli epiteli dei sistemi
riproduttivi e respiratorio. E' stato dimostrato che tale proteina e'
overespressa nei tumori endometrioide (100%), sieroso (93%) e a
cellule chiare (50%), ma non nei tumori mucinosi. Se paragonato al CA
125, HE4 mostra una maggiore specificita' nelle donne in premenopausa
e nelle patologie benigne ed ha una maggiore sensibilita' nei tumori
a stadi precoci. Inoltre, e' overespressa nel 32% dei casi in cui il
CA125 non e' aumentato. Attualmente, HE4 e' utilizzato principalmente
per il monitoraggio della recidiva o progressione di cancro ovarico
epiteliale.
Dalla revisione della letteratura, ci sono discrepanze nei
risultati dalla combinazione di CA 125 con HE4. Comunque, l'indice
ROMA, che deriva dalla combinazione dei livelli sierici di CA 125,
HE4 e stato menopausale e' stato validato come metodo per distinguere
le masse benigne dai tumori maligni. Per le donne con rischio
riconosciuto di cancro ovarico ereditario, ad esempio nei casi di
mutazione familiare di BRCA, e' suggerita fortemente
l'ovariosalpingectomia bilaterale profilattica, con o senza
isterectomia, per ridurre il rischio di sviluppare il tumore.
L'approccio migliore per le donne che rifiutano la chirurgia non e'
ancora chiaro, ma sono in corso studi volti a valutare se ci sia un
vantaggio dal monitoraggio stretto di queste pazienti attraverso il
controllo routinario del CA 125 e l'esecuzione di ecografie annuali.
Il rapido sviluppo della genetica e dell'epigenetica ha facilitato lo
studio dei meccanismi molecolari alla base del carcinoma ovarico.
Questa conoscenza ha condotto all'introduzione di nuovi trattamenti
indirizzati verso fattori molecolari bersaglio-specifici implicati
nella crescita del tumore. L'individuazione degli eventi molecolari
che controllano questo tumore puo' migliorare la nostra comprensione
della tumorigenesi e costruire strategie di trattamento
individualizzate per questa malattia letale.
L'angiogenesi quale bersaglio terapeutico nelle patologie tumorali
ginecologiche e' stata ampliamente indagata. Il Bevacizumab, un
anticorpo monoclonale diretto contro il fattore di crescita
endoteliale vascolare (VEGF-A) e' l'agente antiangiogenetico piu'
studiato nell'EOC. In aggiunta al trattamento di prima linea, in
associazione alla chemioterapia standard con carboplatino e
paclitaxel e' stato approvato a seguito di due grandi studi, il GOG
218 e l'ICON 7. Entrambi gli studi hanno valutato la concomitanza di
chemioterapia e bevacizumab seguiti da un mantenimento con
bevacizumab per una durata totale di trattamento di 15 (GOG 218) o 12
(ICON - 7) mesi. Nonostante le differenze nel disegno degli studi,
entrambi hanno mostrato un miglioramento significativo nella
progression free survival (PFS) (GOG-218: HR = 0.72; p < 0.001;
ICON-7: HR = 0.81; p < 0.004).
E' in atto uno sforzo maggiore di ricerca volto ad identificare
biomarcatori predittivi che possano aiutare ad individuare quelle
pazienti che possano trarre il maggior beneficio da questo
trattamento. Sono state descritte differenze nell'efficacia del
bevacizumab tra i sottotipi molecolari di HGSOC, suggerendo il
sottotipo mesenchimale come il sottogruppo che ottiene il piu' grande
beneficio dal bevacizumab, con un miglioramento del PFS di 9.5 mesi.
Il bevacizumab in combinazione con la chemioterapia standard ha anche
dimostrato un miglioramento nella PFS nella malattia platinosensibile
negli studi OCEANS e GOG 213 e nella malattia platino resistente
(Studio AURELIA) nell'ambito della malattia ricorrente. Come detto,
la disfunzione di BRCA1 e BRCA2 e' associata alla tumorigenesi del
carcinoma ovarico, dovuta alla incapacita' di riparare le rotture a
doppia elica del DNA (DSBs). I PARPs sono una famiglia di enzimi
coinvolti nella riparazione dell'escissione di base, un pathway
chiave nella riparazione delle rotture a singola elica del DNA.
L'inibizione di PARP conduce alla persistenza di rotture spontanee a
singola elica e conseguentemente alla formazione di rotture a doppia
elica. Queste non possono essere riparate nelle cellule con BRCA
mutato, per cui determinano la morte cellulare. Gli inibitori d PARP
inducono la morte dei tessuti con deficit di BRCA. I carcinomi in cui
e' presente un deficit di BRCA1-2 sono ora riconosciuti come il
bersaglio di una classe di farmaci detti PARP inibitori. La
deficienza di PARP o BRCA non hanno impatto singolarmente, ma
l'assenza di entrambe conduce ad un effetto letale.
Lo studio clinico dell'uso di PARP inibitori per il trattamento
dell'EOC ha avuto una rapida evoluzione dall'osservazione
dell'attivita' dei singoli agenti condotta in vitro in cellule tumori
BRCA-deficienti nel 2005 fino all'inizio di studi di fase 3 nel 2013.
L'analisi retrospettiva di dati derivanti da uno studio di fase 2
randomizzato in doppio cieco ha dimostrato che i pazienti con
carcinoma ovarico sieroso recidivato, platino sensibile, con una
mutazione BRCA, mostrano il maggiore beneficio dal trattamento con
olaparib, il primo PARP inibitore umano. Due studi di fase 3 hanno
testato olaparib verso placebo come trattamento di mantenimento sia
per i tumori ovarici di nuova diagnosi che per quelli recidivati
associati a mutazione di BRCA. Nel dicembre 2014 olaparib e' stato
approvato per il trattamento di pazienti con carcinoma ovarico
avanzato associato a mutazione germinale BRCA1/2 che hanno ricevuto
tre o piu' line di chemioterapia. Questa approvazione rappresenta la
prima terapia personalizzata per il cancro ovarico. Altri PARP
inibitori che sono stati testati o sono in corso di studio includono
veliparib, niraparib, rucaparib e BMN673.
Vi sono prospettive future per una migliore precisione della
terapia individualizzata, come ad esempio la valutazione dell'impiego
dei PARP-inibitori nella malattia platino-resistente nelle pazienti
con particolari aberrazioni molecolari o dell'immunoterapia.
Inoltre vi sono evidenze che il recettore progestinico (PR) ed
estrogenico (ER) medino la proliferazione e l'apoptosi delle cellule
del carcinoma ovarico. Studi precedenti hanno mostrato che
l'espressione di PR ed ER sono associate con un miglioramento della
sopravvivenza indipendente dai fattori prognostici clinici, ma queste
associazioni non hanno ancora trovato una conferma radicata in
termini clinici. Sono pertanto necessarie ulteriori indagini sull'uso
della terapia endocrina nel carcinoma ovarico: se somministrata a
pazienti selezionate, positive per ER e in particolare per PR, la
terapia endocrina potrebbe essere un'opzione percorribile per il
trattamento del carcinoma ovarico.
Considerando inoltre il loro profilo di sicurezza, il basso costo e
la gia' dimostrata modesta efficacia nel setting della malattia
recidivata, gli inibitori dell'aromatasi potrebbero essere un'opzione
terapeutica per il carcinoma ovarico anche in aggiunta alla terapia
standard di prima linea, ma il loro utilizzo in questo setting non e'
ancora stato esplorato.
- Genomica nel cancro del polmone. Negli ultimi anni ci sono
stati significativi progressi nella comprensione di biologia e
trattamento del tumore polmonare non a piccole cellule (NSCLC).
Diverse terapie a bersaglio molecolare sono in uso o in via di
sviluppo. Le neoplasie polmonari sono tradizionalmente classificate
in base a istologia e caratteristiche di immunoistochimica; ma
diverse mutazioni somatiche possono essere identificate nei diversi
sottotipi istologici. Per stratificare i pazienti oggi e' impiegata
la combinazione di caratteristiche isto-morfologiche,
immunoistochimiche e genetiche. E' ormai procedura standard, per gli
adenocarcinomi, l'analisi di Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR)
e di Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK). Alcune istituzioni analizzano
routinariamente anche ROS, RET, BRAF e HER2 che pero' non hanno
ancora una terapia target validata.
Adenocarcinoma. E' una delle neoplasie epiteliali meglio
caratterizzate geneticamente. L'identificazione di mutazioni di EGFR
e il riarrangiamento di ALK hanno portato a cambiare l'algoritmo
terapeutico e a specifiche terapie molecolari. La necessita' dei test
molecolari per valutare EGFR emerge dalla riconosciuta sensibilita'
agli inibitori tirosinoKinasici di EGFR (TKi) come gefitinib,
erlotinib, afatinib, che rappresentano oggi la prima linea di terapia
nel NSCLC con mutazione di EGFR. La mutazione viene riscontrata nel
10-15% dei pazienti caucasici ed e' piu' frequente nelle donne e nei
non fumatori. La maggior parte di queste neoplasie inizialmente
rispondono alla terapia, con un tasso di risposta del 60-75%, ma
successivamente sviluppano resistenza; mediamente dopo 9-12 mesi.
Recentemente e' stato dimostrato che, in circa il 50% dei pazienti,
il meccanismo di resistenza si instaura per la comparsa di una nuova
mutazione in EGFR (T790M) per cui sono in corso studi con TKi di III
generazione (AZD9291 e CO-1686) che sembrano riportare un tasso di
risposta di circa 60%.
Altri meccanismi di resistenza sono stati definiti con re-biopsia
del tessuto tumorale. Per alcuni di questi meccanismi sono in corso
di valutazione studi con nuovi farmaci target.
Nel 1-10% degli adenocarcinomi viene identificato il
riarrangiamento del gene ALK (ALK fusion, EML4-ALK), ROS e RET. I
pazienti con traslocazione di ALK, o riarrangiamento di ROS1 sono
candicati a terapia con crizotinib e altri TKis. Crizotinib e' un
inibitore tirosino-chinasico multi target di ALK, ROS, e MET. Viene
riportato un tasso di risposta tra il 50 e il 61% e tempo mediano
alla progressione tra i 9 e i 11 mesi. In modo analogo alla terapia
con inibitori di EGFR, anche queste terapie vanno incontro a
resistenza. Ceritinib (LDK 378) ha dimostrato un alto tasso di
risposta nei pazienti ALK positivi e non trattati con crizotinib ,
sembra piu' potente e selettivo di crizotinib e sono in corso studi
sui pazienti gia' trattati e resistenti a crizotinib.
Alcune delle piu' frequenti alterazioni genomiche
nell'adenocarcinoma , come le mutazioni in TP53, KRAS e STK11 non
hanno una corrispondente terapia target efficace. Il complesso MAPK
e' spesso implicato nello sviluppo di adenocarcinomi polmonari e il
meccanismo piu' frequente e' la mutazione attivante di KRAS,
osservata in circa il 20-25% degli adenocarcinomi. Recentemente uno
studio di fase II con selumetinib (inibitore di MEK) ha mostrato una
promettente attivita' nei pazienti KRAS mutati.
Neoplasie a istologia squamosa: Negli ultimi anni ci sono stati
pochi progressi nelle terapie target del carcinoma squamoso.
L'amplificazione genica del Fibroblast Growth Factor Receptor 1
(FGFR1) e' presente nel 7-25% dei tumori squamosi e sono in via di
sviluppo terapie target.
Microcitoma. Le neoplasie polmonari a piccole cellule (SCLC)
rimangono neoplasie molto aggressive con opzioni terapeutiche
limitate . Questo tipo di neoplasie hanno un alto tasso di mutazioni,
soprattutto secondarie ai carcinogeni del tabacco, e questo rende
difficile l'identificazione di mutazioni "driver" rilevanti dal punto
di vista terapeutico.
- Genomica nel cancro del colon retto. Nel trattamento del
carcinoma del colon-retto differenti test genetici e molecolari
consentono di fornire informazioni sulla prognosi e il trattamento
del carcinoma del colon-retto:
Test di espressione genica, ONCOTYPE DX e COLOPRINT, hanno
dimostrato di calcolare con precisione il rischio di recidiva da
carcinoma del colon-retto operato in stadio II-III. Allo stato
attuale tali test non hanno una validazione per quanto riguarda il
ruolo predittivo dell'efficacia della chemioterapia adiuvante
somministrata dopo la chirurgia. Queste analisi di espressione genica
hanno esclusivamente un ruolo prognostico ma non predittivo di
efficacia della chemioterapia e pertanto la loro utilita' nella
pratica clinica rimane limitata.
L'instabilita' dei microsatelliti (MSI) costituisce al contrario
dei test di espressione genica un valido strumento di predizione di
risposta alla chemioterapia nel carcinoma del colon-retto operato in
stadio II. Circa il 20% dei carcinomi del colon retto presentato
mutazioni o metilazioni di geni coinvolti nel riparo del danno al
DNA, meccanismo chiamato MMR (MisMatch-Repair), coinvolgendo i geni
MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, EpCAM. I carcinomi del colon-retto che sono
difettivi per il MMR (dMMR, MSIH) sono comuni soprattutto dei
carcinomi del colon-retto in stadio II. Questa caratteristica
conferisce a questi tumori una prognosi favorevole rispetto ai tumori
senza dMMR ma nessun beneficio dalla somministrazione di
chemioterapia adiuvante contenente fluoropirimidine. Al contrario i
tumori con MSI-L (bassa instabilita' dei microsatelliti) o MSS
(stabilita' dei microsatelliti) ricevono beneficio in termini di
riduzione del rischio di recidiva con la chemioterapia somministrata
dopo la chirurgia.
Altri due geni vengono utilizzati nella pratica clinica per la
scelta del trattamento del carcinoma del colon-retto metastatico. Il
sequenziamento dei geni RAS e BRAF fornisce informazioni prognostiche
e predittive la risposta al trattamento farmacologico.
RAS e' un trasduttore del segnale intracellulare coinvolto nella
cascata di segnale che porta alla crescita, proliferazione,
sopravvivenza cellulare. Nel 50% dei carcinomi del colon-retto tale
proteina e' mutata. L'evento mutazionale di RAS rende il tumore piu'
aggressivo e quindi a prognosi peggiore ma soprattutto costituisce
fattore predittivo di resistenza a nuovi farmaci a bersaglio
molecolare, ovvero gli anticorpi monoclonali anti-EGFR (Epidermal
Growth Factor Receptor, il fattore di crescita dell'epidermide umano)
Panitumumab e Cetuximab. Al contrario i carcinomi del colon-retto che
presentano RAS non mutato ottengono dalla somministrazione di tali
farmaci un beneficio importante in sopravvivenza globale in qualsiasi
linea di terapia nel trattamento del carcinoma del colon-retto
metastatico, in associazione alla chemioterapia oppure in monoterapia
senza chemioterapia.
La mutazione di BRAF costituisce una particolare evento che
interessa non piu' del 10% dei carcinomi del colon-retto. Tale
mutazione e' piu' frequente nel carcinomi del colon destro e
conferisce un comportamento molto aggressivo al tumore con una
sopravvivenza attesa mediana di circa 12 mesi dalla diagnosi di
malattia metastatica. E' quindi un fattore prognostico estremamente
sfavorevole ma non predittivo validato di risposta alla
chemioterapia. Tuttavia recenti dati hanno dimostrato che il
trattamento aggressivo di questo sottotipo molecolare di carcinoma
colorettale con una tripletta di chemioterapici (Fluorouracile,
Oxaliplatino, Irinotecan) associato all'anticorpo monoclonale
anti-VEGF (Vascular Endotelial Growth Factor) Bevacizumab puo'
fornire un beneficio in sopravvivenza globale.
La biopsia liquida in oncologia
E' noto come spesso le patologie tumorali siano dovute a mutazioni
genetiche e come l'analisi di queste mutazioni tumore-correlate venga
frequentemente utilizzata a scopo diagnostico, prognostico e
terapeutico. Il profilo genetico dei tumori solidi, che attualmente
viene effettuato principalmente sui tessuti prelevati dal tumore
stesso tramite biopsia o intervento chirurgico, spesso e' difficile
da ottenere. Queste procedure hanno alcune limitazioni: in primo
luogo, a causa della loro invasivita', non possono essere svolte
routinariamente. Un secondo limite e' rappresentato da un bias di
selezione del campione: infatti, una biopsia fornisce una fotografia
limitata del tumore, nel sito del prelievo e nel momento del
prelievo, e potrebbe non contenere tutti i sub-cloni tumorali.
Poiche' le cellule tumorali apoptotiche o in necrosi liberano
frammenti di DNA nel torrente ematico, e questo DNA correla con lo
stadio del tumore e con la prognosi, la biopsia liquida puo'
rappresentare invece una fonte di DNA ottimale, in grado di offrire
le medesime informazioni del DNA tissutale, comprendendo il profilo
genetico sia della lesione primaria, sia delle metastasi. In un primo
tempo questa tecnica e' stata limitata dal fatto che il DNA
circolante non fosse unicamente di origine tumorale e quindi
l'identificazione di alleli tumorali fosse complessa: con il
miglioramento della sensibilita' e dell'accuratezza delle tecniche di
sequenziamento, anche la biopsia liquida si e' perfezionata e ha reso
possibile l'individuazione delle aberrazioni genetiche ed
epigenetiche. La biopsia liquida attualmente offre un elevato grado
di specificita': questo significa che e' in grado di fornire dati
robusti e riproducibili in modo semplice e non invasivo.
Studi recenti sul carcinoma polmonare non a piccole cellule (NSCLC)
hanno valutato lo stato mutazionale di EGFR, da cui emergono, nel
confronto tra DNA circolante e DNA tissutale, una concordanza del
93%, una specificita' del 99% e una sensibilita' del 65%. Potrebbe
essere utilizzata per una varieta' di applicazioni cliniche e
sperimentali precedentemente impossibili: il monitoraggio di una
serie di genotipi tumorali, che sono instabili e, sotto pressione
selettiva, soggetti a cambiamenti, sta diventando sempre piu'
plausibile.
La biopsia liquida, inoltre, potrebbe fornire nuove intuizioni
biologiche nel processo di metastasi e chiarire vie di segnalazione
coinvolte nei processi di invasivita' cellulare e nella capacita' di
dare metastasi.
La biopsia liquida puo' trovare grande utilita' anche nella target
therapy: consente per esempio il monitoraggio della presenza di cloni
di resistenza ai farmaci, come nel caso della terapia anti-EGFR.
Ulteriori potenziali applicazioni della biopsia liquida potrebbero
essere lo screening precoce delle neoplasie maligne e la diagnosi
della malattia minima residua. Infine, la biopsia liquida puo'
divenire fondamentale come biomarker non invasivo per lo sviluppo di
strategie di gestione del tumore personalizzato sul singolo paziente.
Obiettivi e Raccomandazioni (Cap 5 b)
Da quanto esposto emergono le seguenti priorita', rispetto alle
quali sono identificabili i relativi interventi (Tabella 12):
- Promuovere nella pratica clinica l'uso appropriato della genomica
nella valutazione della prognosi e ne la terapia dei tumori. Poiche'
negli ultimi anni ci sono stati significativi progressi nella
comprensione di biologia e trattamento dei tumori della mammella,
dell'ovaio, del polmone ,e del colon-retto e' necessario che l'uso
clinico di tali conoscenze sia promosso ed appropriato, sostenuto da
chiare indicazioni evidence-based. E' quindi necessario prevedere sia
un'accurata valutazione di utilizzabilita' clinica sia un suo
tempestivo aggiornamento in base alle evidenze scientifiche prodotte;
cio' e' conseguibile mediante la produzione di linee-guida con una
funzione di quick-review periodica della letteratura sia primaria che
secondaria; tale funzione dovrebbe essere assicurata dal network HTA
previsto nel Cap. 6.
Tabella 12. Interventi identificabili
Parte di provvedimento in formato grafico
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Abstract 3
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CAPITOLO 6
Funzione di governo centrale e azioni di supporto alla
implementazione del Piano
Le azioni centrali di supporto definiscono gli impegni / i compiti
che il livello di governo centrale assume per supportare la
implementazione del Piano. Essi:
- si basano sull'Intesa Stato Regioni 13/3/2013 e sul DM 13/2/16
(Documento di indirizzo per l'attuazione delle linee di supporto
centrali al piano nazionale della prevenzione 2014-2018)
- tengono direttamente conto degli impegni derivanti dagli atti
della Comunita' Europea (Council Conclusion - sia per quanto attiene
al contesto nazionale sia per quanto attiene alla collaborazione
comunitaria).
Le azioni centrali sono attuative di due obiettivi generali:
1. stabilizzazione della governance
2. gestione dell'innovazione.
Obiettivo 1: Stabilizzazione della governance
Tale obiettivo esprime la necessita' di un aggiornamento e
adeguamento della struttura di governance sui temi delle scienze
omiche che deriva da atti precedenti. Essa, ovviamente, articola e
specifica, ma non si sostituisce alla struttura di governance del
sistema sanitario.
Nella tabella 13 sono ricapitolate le azioni di governance previste
dall'Intesa 13/3/13 con la specificazione delle correlate
raccomandazioni delle Council Conclusion del 2015. L'insieme degli
elementi che ne risultano contribuiscono alla definizione di un
modello di governance (Figura 3).
Tabella 13. Sintesi delle AZIONI PRIORITARIE DI SISTEMA e dei
prodotti programmati dall'Intesa del 13/3/13 recante Linee di
indirizzo su "La Genomica in Sanita' Pubblica secondo il conceptual
framework della Stewardship. Corrispondenza con le raccomandazioni
agli Stati membri delle Council Conclusion del 7/12/15
Parte di provvedimento in formato grafico
La struttura di governance prevede i seguenti attori:
a) Tavolo genomica del Consiglio Superiore di Sanita'
b) Coordinamento interistituzionale
c) Istituto Superiore di Sanità-Hub tecnico-scientifico
d) Stakeholder Forum
e) GENISAP
f) Coordinamento inter-regionale
g) Coordinamento intra-regionale
Nello specifico:
a) Tavolo genomica del Consiglio Superiore di Sanita'
b) Coordinamento interistituzionale
- e' previsto dall'Intesa (Azione 3.1 Definire l' assetto
istituzionale, scientifico e organizzativo di sistema per la
governance della genomica nella sanita' pubblica e Azioni 4.1) e
recepisce il Mandato 15 delle Council Conclusion (..by developing
patient-centred policies...).
- E' composto dalle Direzioni Generali Prevenzione,
programmazione, Farmaci del Ministero, dall'ISS, dall'AGENAS,
dall'AIFA, e da rappresentanti delle Regioni.
- Articola il suo lavoro con tavoli tematici tra i quali il
Tavolo permanente per l'aggiornamento del prontuario (in accordo con
la programmazione operativa della DG Programmazione)
c) Istituto Superiore di Sanità-Hub tecnico-scientifico
- Il ruolo dell'ISS e' previsto dalle Azioni 3.1 e 4.1
dell'Intesa 2013 ("l'ISS ha il compito di condurre studi valutativi
sull'efficacia, il rischio, il rapporto costo/benefici della genomica
in sanita' pubblica; produce report di HTA").
- Svolge le sue funzioni anche costituendo un network
(hub&spoke) di centri scientifici esperti di HTA e un network (hub &
spoke) di biobanche
- E' responsabile della definizione/contestualizzazione delle
linee-guida
d) Stakeholder Forum.
- Il Forum e' una sede funzionale permanente (complessiva e/o
articolata per componenti) di confronto con Associazioni di pazienti
e/o cittadini, societa' scientifiche, attori del mondo della
produzione.
- Esso risponde all'Intesa (Azione 4.2 Reti e partnership con
le associazioni dei professionisti e dei pazienti) che definisce la
formalizzazione di partnership come funzionale alla condivisione dei
principi ai quali le rispettive attivita' devono conformarsi e alla
individuazione di obiettivi comuni. Inoltre risponde ai Mandati 15
(..including, as appropriate, patient empowerment and the integration
of patient perspectives in the development of regulation processes,
in cooperation with patient organisations and other relevant
stakeholders) e 21 (Promote crossdisciplinary interaction...) delle
Council Conclusion.
e) GENISAP. in accordo con quanto stabilito nell'Intesa del
13/3/13 (Azione 4.2), GENISAP si caratterizza per la sua natura di
risorsa per l'intero sistema in quanto soggetto multidisciplinare,
esperto nel "trasferimento delle conoscenze e tecnologie basate sul
genoma nella sanita' pubblica".
f) Coordinamento interregionale. Analogamente a quanto accade per
la prevenzione, un coordinamento inter-regionale (generato da
coordinamenti intra-regionale), appare funzionale a specializzare le
competenze a favorire decisioni nelle sedi istituzionali (Conferenza
Stato-Regioni)
g) Coordinamento intra-regionale
Figura 3. Descrizione grafica della struttura di Governance
Parte di provvedimento in formato grafico
Obiettivo 2: Gestione dell'innovazione
L'innovazione e' da considerare la dimensione piu' pertinente alla
funzione di governo applicata ai risultati delle scienze omiche: da
una lato, quindi, si tratta di comprendere appieno l'importanza e le
implicazioni, dall'altra si tratta di identificare strumenti e
"meccanismi" che ne gestiscano l'uso in modo proattivo e sistematico.
- Importanza dell'innovazione. Le innovazioni culturali,
scientifiche tecnologiche ed erogative gia' in qualche modo da
acquisite dalla ricerca nelle scienze omiche dovranno essere
integrate all'interno del SSN promuovendo, al contempo , le
necessarie innovazioni congeniali alle caratteristiche di questo
campo. D'altro canto, lo sviluppo della genomica (e delle scienze
'omichE' in generale) non comporta solo conseguenze sul piano della
salute e della medicina. Bisogna infatti considerare che per sua
stessa natura la genomica contribuisce alla (e si alimenta della)
innovazione della IT, tanto che e' considerata componente e
"funzione" dei BIG Data.
Una fondamentale questione riguarda, inoltre, la necessita' di
assicurare al nostro Paese una dimensione di "innovazione continua";
in questo senso si deve riconoscere il legame specifico che lo
sviluppo delle scienze omiche ha con la crescita economica. Pertanto,
si tratta di attivare una capacita' sistemica di "Ricerca e sviluppo"
che garantisca tale prospettiva di crescita.
Queste finalita' di ampio respiro necessitano di una specifica e
sistematica attivita' di ricerca ma anche di un assetto di governo
che ne guidi il raggiungimento e di un meccanismo adattativo della
pianificazione. Rimandando al successivo Cap. 7 le indicazioni per la
ricerca, sono di seguito affrontati i restanti due aspetti.
- Meccanismi per l'innovazione. Lo scenario e' quello di un
rapido sviluppo delle conoscenze legato alle scienze omiche e quindi
di una forte continua pressione per l'inserimento di tale knowledge
nella pratica del sistema sanitario. Questa prospettiva virtuosa deve
essere 'governata'. L'assetto stabilizzato di una idonea capacita' di
HTA e di valutazione ELSI costituisce quindi un asset indispensabile
del sistema Paese. La prospettiva, definita nella prima parte di
questo capitolo, di una struttura di network con Hub nell'ISS e'
intesa a garantire disponibilita' di risorse tecniche adeguate
(strutture in networking: universita', Enti centrali di ricerca,
strutture qualificate del SSN) e di flessibilita' tecnico-scientifica
(ISS).
Tuttavia e' contemporaneamente presente la necessita' di una
parallela e sincrona capacita' di innovazione nel policy-making.
Questa funzione e' espletata dal coordinamento inter-istituzionale in
una relazione generale di tipo bi-univoco (nel senso di essere
"interrogati" dalle nuove conoscenze ma anche di richiederne di
mancanti per un adeguato policy-making) con i produttori di knowledge
specifico.
Si distinguono quindi, da parte del coordinamento
interistituzionale, due step principali:
- verifica e valutazione delle nuove conoscenze solide
- avvio nei canali decisionali istituzionali (conferenza
Stato-Regioni, tavolo per l'adeguamento del prontuario, AIFA ecc)
come integrazioni al presente atto di pianificazione - che comunque
andra' rivisto sistematicamente a fine quinquennio.
Gli strumenti 'istruttori' del Coordinamento, ai fini del processo
di innovazione continua, sono:
- conferenza periodica sull'innovazione basata sulla genomica
- attivazione di progetti-pilota o di fattibilita'
Lo scenario gia' ricordato di rapido sviluppo e' verosimile
determini un ulteriore "fronte di innovazione" che riguarda la
legislazione/normazione. Fin d'ora sono emergenti alcune tematiche
principali che interrelano questo atto di pianificazione ai valori,
agli assetti e alle policy del sistema-Paese piu' in generale; senza
ambizioni di esaustivita' vanno ricordati i temi:
- sul versante sociale: della stigmatizzazione e
discriminazione, della privacy, delle ripercussioni sulla famiglia
- sul versante delle biobanche e delle informazioni connesse:
della tutela della proprieta', degli standard di consenso; degli
standard di gestione e sicurezza delle biobanche; della garanzie
sulla comunicazione ecc.
In definitiva, e' da considerare che sviluppi e le innovazioni
scientifici e tecnologici, nonche' l'evolversi stesso della
consapevolezza sociale, comportino nuove esigenze di innovazione
legislativa e/o normativa. Il Coordinamento, quindi, deve provvedere
al sistematico rilievo di tali esigenze e alla conseguente
predisposizione di proposte di atti formali.
Bibliografia
1. CDC url
http://www.cdc.gov/genomics/gtesting/file/print/FBR/CF_Elsi.pdf
CAPITOLO 7
Indicazioni per la ricerca e l'innovazione.
Introduzione
Le attivita' di ricerca biomedica e sanitaria e di innovazione
tecnologica per la salute costituiscono, al pari dell'attivita'
assistenziale con la quale si integrano, elementi intrinseci e
fondanti di ogni moderno sistema sanitario. Esse rappresentano un
vero e proprio investimento per incrementare la salute dei cittadini,
con la primaria conseguenza di migliorarne le aspettative e la
qualita' di vita. Gli investimenti nella ricerca biomedica e
nell'innovazione determinano uno sviluppo non solo nel settore della
sanita', contribuendo all'aumento della salute e del benessere della
popolazione, ma rappresentano anche un poderoso motore di sviluppo
economico. E' ormai chiaro che per affrontare le sfide economiche del
futuro non ci si puo' affidare a prodotti a basso contenuto
tecnologico, ma occorre invece creare un'economia della conoscenza
basata sul valore aggiunto della ricerca avanzata.
In questa prospettiva va contestualizzata la necessita' di
accettare ed implementare il nuovo paradigma delle scienze omiche,
che dovrebbe fondarsi sui seguenti pilastri: la personalizzazione
dell'assistenza sanitaria; l'adozione di nuove tecnologie, accanto a
quelle genomiche, allo scopo di incrementare la conoscenza degli
individui, del loro stato di salute e di malattia, includendo in
particolare nuove tecnologie biomediche e digitali come l'imaging ed
i sensori wireless; lo sviluppo e l'integrazione di una prevenzione
personalizzata, come approccio complementare alle classiche pratiche
esistenti in sanita' pubblica; l'uso della connettivita' mobile e
delle crescenti capacita' "computazionali" al fine di generare grandi
quantita' di dati da utilizzare per il progresso della sanita' e di
altri settori. Questo nuovo approccio supera esplicitamente quello
della genomica classica, e unisce quelli che possono apparire campi
totalmente distanti tra loro, al fine di fornire un approccio piu'
olistico alla tutela e cura della salute.
La diffusione delle scienze omiche e' stata resa possibile
principalmente grazie allo sviluppo di tecniche di indagine
high-throughput in grado di generare enormi quantitativi di dati.
Cio' ha prodotto una forte richiesta di supporto dal settore
dell'informatica avanzata e del calcolo ad alte prestazioni di fatto
determinando la nascita e lo sviluppo della bioinformatica,
disciplina che integra le competenze nell'ambito della biologia e
dell'ICT.
Accanto agli straordinari progressi della biologia molecolare,
l'informatica e le tecniche di analisi dati stanno contribuendo in
maniera significativa a decretare il successo delle nuove piattaforme
e l'acquisizione di importanti progressi scientifici in questi
settori. Questa relazione sostanzia la interconnessione che esiste
tra sviluppo del sistema sanitario e sviluppo del sistema Paese.
Una traiettoria di ricerca e sviluppo che riguarda in modo
specifico questa interconnessione e' relativa al Big-Data. Come
ricordato, per sua stessa natura la genomica contribuisce alla (e si
alimenta della) innovazione della IT, tanto che e' considerata
componente e "funzione" del BIG Data .
In questo contesto di sviluppo delle scienze omiche, emergono come
opportunita' di Ricerca e Innovazione a valenza sistemica altre
necessita', quali quella: di una maggiore armonizzazione e
standardizzazione nelle metodiche di generazione ed analisi dei dati;
dell'implementazione di nuovi strumenti di data mining; che gli
attori interessati si mettano in rete per garantire maggiore
efficienza e possibilita' di aggiornamento nell'uso delle tecnologie,
e dell'uso del materiale biologico su cui queste analisi vengono
eseguite (biobanche); di produrre sui test evidenze non solo di
efficacia clinica ma anche di costo-efficacia mediante specifiche
metodologie di HTA; di sviluppare politiche innovative sul costo dei
farmaci 'innovativi'; di assicurare al nostro Paese una dimensione di
"innovazione continua".
Visione Prospettica
I sistemi sanitari di tutto il mondo stanno affrontando una fase
cruciale e delicata, caratterizzata da un'elevata pressione
finanziaria che rischia di minarne la sostenibilita'. Per affrontare
la sfida di questo scenario in evoluzione, essi dovranno gestire tre
nodi cruciali: ridare centralita' al cittadino nel contesto del
sistema; dare maggiore enfasi alle attivita' di prevenzione;
riorganizzare radicalmente il servizio spostando le cure
dall'ospedale al territorio.
L'impatto potenziale delle scienze omiche sui servizi sanitari ha
portato a definire una riflessione centrata sulle opportunita' che le
scienze omiche forniscono e che tende a "Promuovere (incisivamente)
l'innovazione". Cio' ha comportato l'individuazione, anche in termini
di policy, di prospettive di sviluppo che tendono a sottolineare la
relazione biunivoca tra sistema sanitario e sistema Paese,
soprattutto per quanto riguarda la ricerca, lo sviluppo di nuove
tecnologie e l'innovazione del servizio sanitario.
Quindi, la visione e' quella di governare la transizione
(rivoluzione) della medicina personalizzata basata sulle scienze
omiche, cogliendo e promuovendo le opportunita' di innovazione e
crescita di valore che essa comporta; un'attivita' di governo del
sistema che si situa nello spazio cartesiano definito dai tre assi:
innovazione, capacity building, sostenibilita'.
Questa visione porta a identificare prospettive di sviluppo
prioritarie, ulteriori e diverse almeno da quelle che riguardano lo
sviluppo del "core" dei contenuti scientifici. Pertanto il presente
capitolo non affronta (perche' pertinenti ad altre linee di
pianificazione):
- lo sviluppo della conoscenza ("knowledge"), attesa e prevista
dal potenziamento della ricerca di base e traslazionale,
- lo sviluppo della infrastruttura per il trasferimento dei dati
(banda larga ecc).
In definitiva, l'identificazione delle prospettive di sviluppo,
declinate alla luce delle policy europea e nazionale gia' ricordate
(Cap 1), riguarda la costruzione delle capacita' di governo e
gestione dell'innovazione legata alle scienze omiche nonche' la
promozione di ambiti virtuosi di sostenibilita'.
Strategie e Obiettivi
Topic I: Big data e medicina "computazionale"
La prima strategia di sviluppo e' collegata alle opportunita'
offerte dai Big Data che possono promuovere l'efficacia e
l'efficienza del sistema sanitario, nel contempo supportandone la
capacita' di gestire le sfide che si presentano a condizione che se
ne assicuri il governo e l'utilizzazione nella pratica, in primo
luogo del sistema sanitario. I Big Data stanno diventando una risorsa
importante che puo' portare a nuove conoscenze, creazione di valore,
promozione di nuovi prodotti, processi e mercati1 . Questa tendenza
e' definita come "innovazione data-driven-DDI" e secondo l'OCSE e'
una fonte di crescita economica. Lo sviluppo di metodologie
innovative ha gia' permesso una rilevante velocizzazione delle
modalita' attraverso cui queste informazioni trovano riscontro nella
pratica clinica. Tuttavia, considerando l'enorme insieme di dati
disponibili e la loro natura (available data), e' evidente l'esigenza
di concentrarsi operativamente sulla loro fruibilita' (accessable +
usable data).
In questo contesto un rilievo particolare e' assunto dalle
biobanche (biobanche di campioni biologici "di malattia"; biobanche
di popolazione; biobanche di cellule e tessuti d'archivio per la
ricerca; biobanche a indirizzo terapeutico). Queste raccolte di
campioni biologici necessitano di una ottimizzazione "di sistema" e
il loro utilizzo all'interno di una prospettiva di governo del
sistema.
Relativamente all'aspetto della fruibilita' delle informazioni che
si rendano disponibili, e' necessario strutturare un'organizzazione,
funzioni e processi che rendano velocemente fruibili ai decisori e
agli operatori sanitari le valutazioni sulle tecnologie genomiche
gia' disponibili, contestualizzandole alle specifiche caratteristiche
strutturali e di performance del sistema sanitario italiano. A tali
scopi sono disponibili i risultati dei progetti promossi e finanziati
dal Ministero della Salute, attraverso il Centro per la prevenzione
ed il Controllo delle Malattie (CCM) e relativi all'analisi sia dei
modelli di valutazione - HTA delle revisioni sistematiche delle
evidenze scientifiche disponibili -, sia degli aspetti specifici
della situazione italiana (uso delle tecnologie, percorsi
diagnostico-terapeutici, etc.). Un ulteriore declinazione della
fruibilita' riguarda l'utilizzo del Big data nella pratica clinica.
Si tratta del tema del "cognitive computing" (Watson IBM®) le cui
potenzialita' operative vanno ricomprese in una strategia generale di
innovazione.
Data per acquisita la disponibilita' di una efficiente, flessibile
infrastruttura di sistema (e-health), occorrera' sviluppare un nucleo
di azioni che promuovano la creazione e l'uso di successo delle
informazioni (connesse con l'assistenza).
Cio' e' possibile attraverso una pianificazione strategica, la
definizione di una struttura di governance (v. Cap 6) e della
relativa leadership per la gestione del Big Data, l'identificazione
degli interessi connessi e dei principali stakeholder, il loro
coinvolgimento nel processo di pianificazione.
Altrettanto fondamentale sara' la costruzione di un sistema di
valutazione dei "silos" di dati esistenti e delle tassonomie dei loro
contenuti, delle pratiche di gestione dei dati e dell'idoneita' per
fini di analisi e l'interoperabilita', nonche' dei progressi compiuti
nella digitalizzazione del flusso di lavoro per l'assistenza
sanitaria.
La governance dei dati dovra' tener conto della necessita' di
costruire la fiducia del pubblico, attraverso lo sviluppo di
regolamenti e politiche per proteggere la privacy e la sicurezza dei
dati e promuovere la trasparenza e la condivisione delle informazioni
con il pubblico e con le principali parti interessate, anche
attraverso adeguati piani di comunicazione.
Per quanto riguarda le infrastrutture e le capacita' tecnologiche
dovra' essere verificata ed eventualmente sviluppata la
disponibilita' di strumenti per costruire e mantenere l'architettura
delle informazioni, compresi gli standard dei contenuti, gli standard
di interoperabilita' e la valutazione della qualita' dei dati, (con
un'attenzione specifica alle biobanche di popolazione) incrementando
e formando il personale necessario per la gestione delle
informazioni.
In quest'ottica sara' necessario sviluppare strategie di
apprendimento sia per gli esperti di dati, non competenti in ambito
di assistenza sanitaria, sia per gli attori del sistema sanitario
Gli obiettivi che derivano da questa strategia (v. anche Cap 6 -
assetti di governance) sono:
- Conseguire un'autonoma (non autarchica) capacita' di
collezionare questi dati ed integrarli, generando informazioni di
impatto preventivo e clinico
- Implementare un sistema di analisi e diffusione delle evidenze
disponibili (HTA dedicato)
- Rendere fruibili le informazioni che si rendano disponibili per
il loro potenziale utilizzo nel contesto del Servizio Sanitario
Nazionale
- Promuovere un adeguamento del quadro di norme e regole per
l'utilizzo dei dati, la loro interoperabilita' e il data sharing
internazionale
- Potenziare e rendere disponibile biobanche di popolazione
(Network di)
- Potenziare la formazione universitaria in bioinformatica
- Implementare il Cognitive computing
Bibliografia
1. DELSA/HEA(2015)1 Organisation de Cooperation et de Developpement
Economiques/Organisation for Economic Co-operation and Development -
03 Jun 2015 - Directorate For Employment, Labour And Social Affairs
Health Committee: Why and how countries can promote the use of health
care BIG DATA?
2. Floridi L The 4th Revolution Oxford University Press 2014
Topic II: Tecnologie per la literacy
All'interno del tema generale del "capacity building" assume un
rilievo autonomo quello della literacy sia dell'intera popolazione
che dei professionisti sanitari. Aumentare la literacy della
popolazione e' una vera e propria sfida che si pone al Paese. La sua
importanza e' facilmente comprensibile quando si guarda alla portata
della "rivoluzione omica" e alle interazioni strettissime con la
cultura delle ICT. L'acquisto diretto via Internet di test per
sequenziare il proprio DNA - con le incognite e possibilmente
pericolose conseguenze sulla gestione delle informazioni e sul
possibile uso a "cascata" delle prestazioni del SSN - e' solo una
spia di come possa strutturarsi un comportamento di massa critico per
gli aspetti etici e professionali e potenzialmente esplosivo sul
piano della sostenibilita' del SSN.
Aumentare la literacy e' oggetto di una specifica raccomandazione
delle Council Conclusions (la 18a). La sua importanza deriva
innanzitutto dal fatto che la praticamente nulla conoscenza del
significato, della potenzialita' e della utilizzabilita' delle
scienze omiche rende l'immediato futuro cruciale per l'imprinting
dell'uso di tali scienze e per stimolare, quindi, una cultura del
loro uso appropriato. D'altra parte la profonda interconnessione con
Internet - generale per l'avanzamento della IT nella nostra societa',
ma anche decisamente specifica per le scienze omiche - rende i
processi cognitivi e di orientamento del mercato, cruciali
nell'immediato e molto veloci.
La raccomandazione a promuovere la literacy e' affiancata, nelle
Council Conclusions, dalla raccomandazione sull'uso della
comunicazione (17a) e sul training dei professionisti sanitari. Si
delinea cosi' una strategia complessiva che contribuisce a rendere il
sistema Paese capace di gestire la rivoluzione omica.
La strategia e' quella di definire e rendere disponibile un grande
progetto culturale che generi, in un approccio proattivo, una
capacita' di coping (nella filosofia dell'empowerment) da parte della
popolazione. Esso dovra' essere articolato in modi differenti, ma
coordinati, per la popolazione generale, i pazienti e i
professionisti.
Pertanto, dovranno essere attuate azioni che:
- rendano facilmente e rapidamente fruibili le informazioni
sull'uso "appropriato" delle omics ai medici di prossimita', cioe' a
quei sanitari non specialisti (MMG o altre specializzazioni) che
possano svolgere una funzione di "agenti del sistema sanitario" nella
interazione diretta coi pazienti/cittadini;
- siano capaci di "agire" nel sistema Internet al fine di
intercettare e interagire con dinamiche di possibile inappropriatezza
o gestione pericolosa delle informazioni omiche e dei prodotti (in
particolare i test direct to consumers) disponibili in rete;
- permettano un approccio parallelo ma integrato alla formazione
dei professionisti sanitari, sia curriculare che continua (FAD per i
professionisti).
Gli obiettivi che derivano da questa strategia sono:
- Utilizzo del web per funzioni di governo (accountability,
open-government)
- Uso dei social per la literacy mediante sistemi di "watching &
counseling"
- Realizzare un sistema di app per i professionisti di
prossimita'
Bibliografia
1. Borry P, Cornel MC, Howard HC. Where are you going, where have
you been: a recent history of the direct-to-consumer genetic testing
market. J Community Genet. 2010 Sep;1(3):101-106
2. Shehata J, Kooijman E, Ianuale C. Ethical implications and
legislative control of direct-to-consumergenetic testing in Europe.
IJPH 2012; 9:12-14.
3. Mavroidopoulou V, Xera E, Mollaki V. Awareness, attitudes and
perspectives of direct-to-consumer genetic testing in Greece: a
survey of potential consumers. J Hum Genet. 2015; 60, 515-523
4. Agurs-Collins T, Ferrer R, Ottenbacher A, Waters EA,3 Mary E.
O'Connell,1 and Jada G. HamiltonPublic Awareness of
Direct-to-Consumer Genetic Tests: Findings from the 2013 U.S. Health
Information National Trends Survey. J Cancer Educ. 2015 ; 30(4):
799-807
5. Covolo L, Rubinelli S, Ceretti E, Gelatti U. Internet-Based
Direct-to-Consumer Genetic Testing: A Systematic Review. J Med
Internet Res 2015;17(12):e279
6. Hogarth S, Javitt G, Melzer D. The current landscape for
direct-to-consumer genetic testing: legal, ethical, and policyissues.
Annu Rev Genomics Hum Genet 2008; 9:161-182.
Topic III: Opportunita' per la sostenibilita' di sistema mediante il
riposizionamento dei farmaci
La sostenibilita' del sistema sanitario e' una sfida complessiva
all'interno della quale un sottoinsieme specifico riguarda la
farmacogenomica. Benche' questa componente sia stata per lo piu', e
correttamente, vista (per il generalmente alto costo dei farmaci
"innovativi") come potenzialmente destabilizzante della
sostenibilita', ne esiste un ambito che, viceversa, e' foriero di
risparmi sia finanziari che di Sistema: il "riposizionamento dei
farmaci ", che postula una strategia di sviluppo industriale ma anche
regolatoria.
Il riposizionamento del farmaco - Drug Repositioning - consiste nel
dare un nuovo ruolo ad un farmaco che in origine era stato creato o
sviluppato per altre patologie. Lo schema generale che potrebbe
essere seguito nel Drug Repositioning richiede: il sequenziamento
dell'intero esoma e trascrittoma di pazienti con una specifica
patologia, l'analisi comparativa delle sequenze, l'identificazione di
nuovi geni, lo studio del RNA, delle proteine e/o dei pathways
metabolici coinvolti nello sviluppo delle malattie umane. Questo
flusso di lavoro ha lo scopo di identificare pathways che sono
implicati nell'insorgenza o sviluppo di una patologia con l'obiettivo
di selezionare i target piu' rilevanti per lo sviluppo di un farmaco.
La sperimentazione di bersagli ipotetici richiede pertanto, lo
sviluppo e la validazione in vitro di modelli cellulari che mimano il
processo biologico o molecolare coinvolto nella malattia. La
selezione dei farmaci da testare puo' essere condotta attraverso
l'analisi della struttura 3D delle proteine bersaglio dedotta tramite
approcci sperimentali o di modelling oppure dedotta tramite
simulazione di docking molecolare comparato con una libreria di
farmaci orfani. Lo screening iniziale dei farmaci selezionati
richiede l'ottimizzazione di piattaforme con un elevata processivita'
e con flusso di lavoro preferibilmente automatizzato.
Successivamente, i farmaci selezionati verranno sottoposti ad una
validazione in vivo utilizzando modelli cellulari ed animali. Infine,
saranno necessari trials clinici su pazienti con lo scopo di valutare
la sicurezza e l'efficacia dei farmaci come possibili strumenti
terapeutici per specifiche patologie.
Trovare un nuovo ruolo per i farmaci gia' approvati sta diventando
un approccio molto efficace dal punto di vista farmacoeconomico. Il
riposizionamento del farmaco si presenta come un percorso rapido, in
quanto i dati clinici e farmacocinetici delle molecole di interesse
sono stati gia' generati, valutati e stabiliti. Questi farmaci
pertanto, possono essere riposizionati in modo rapido richiedendo
anche un minor numero di pazienti da arruolare nei trials clinici per
testarne la sicurezza e l'efficacia. La conseguente riduzione dei
tempi di approvazione rispetto alla scoperta di nuovi farmaci, riduce
drasticamente i costi di sviluppo fornendo ai pazienti opzioni
terapeutiche in tempi molto ridotti. Il drug repositioning, infatti,
mira a migliorare l'attuale produttivita' dei farmaci, rispetto
all'enorme impiego di tempo e costi per lo sviluppo di nuove
molecole. E' importante sottolineare che spesso, l'allestimento di
nuovi farmaci fallisce a causa della tossicita' o della mancanza di
efficacia. Inoltre, il riposizionamento del farmaco risulta utile
nell'ambito delle malattie rare, in quanto da una parte non e'
possibile reclutare un elevato numero di pazienti per i trials
clinici, dall'altra i vincoli economici limitano l'interesse delle
aziende farmaceutiche nella scoperta di nuove molecole terapeutiche.
Rispetto alla scoperta di nuovi farmaci il drug repositioning
offre:
1. la formulazione e la produzione di un flusso di lavoro gia'
stabilito;
2. la reale conoscenza di dati sulla tossicita' e la
farmacocinetica;
3. la reale conoscenza sulla sicurezza e tossicita';
4. dati di post-distribuzione e di sorveglianza gia' disponibili.
L'analisi per il riposizionamento dei farmaci ha il potenziale di
divenire di routine per ogni nuovo farmaco e bersaglio terapeutico
scoperti, con conseguente individuazione piu' efficiente di terapie
per il targeting di aberrazioni molecolari specifiche.
Dato il gran numero di bersagli proteici indagabili e dei farmaci
esistenti, e' praticamente impossibile impostare metodi per testare
ogni interazione in laboratorio. Viceversa sono stati pubblicati
negli ultimi anni molti approcci computazionali. Questi metodi
ipotizzano che i farmaci con struttura chimica simile possono avere
obiettivi simili.
Quindi, in considerazione delle interazioni fra una strategia di
analisi sistematica per il riposizionamento e la medicina
computazionale, gli obiettivi che derivano da questa strategia sono
di rendere operative risorse per il:
- supporto scientifico
- supporto tecnologico
- supporto infrastrutturale
Il flusso di lavoro nell'ambito del drug repositioning richiede
specifiche capacita' analitiche e tecnologiche. La sinergia tra
competenze applicabili nei diversi campi scientifico-molecolari
(biochimico, biologico molecolare e cellulare, bioinformatico,
genetico e medico) assicura l'ottimizzazione di ogni singolo
passaggio operativo e favorisce con efficienza l'integrazione di
nuovi approcci multidisciplinari.
Obiettivo: fornire supporto scientifico, tecnologico e
infrastrutturale al flusso di lavoro per il drug repositioning
mediante l'implementazione di un Centro di Eccellenza
Bibliografia
1. Healthcare, E.S.G.o.S., Acting Together: A roadmap for
sustainable healthcare, in White Paper. 2014, Universita Cattolica
del Sacro Cuore, Abbvie
2. Yvonne Y Li and Steven JM Jones Drug repositioning for
personalized medicine Genome Medicine 2012, 4:27
Topic III-1 Messa in rete dei centri di ricerca di farmacogenomica
Alcuni parametri delle analisi Omics, inclusa la farmacogenomica,
influenzano gli effetti clinici di alcuni farmaci e possono ora
essere testati in modo affidabile per un utilizzo in ambito clinico.
Questo processo puo' significativamente influenzare l'attivita'
prescrittiva in base agli esiti ottenuti, ad esempio determinando il
sottogruppo di pazienti in cui l'effetto del farmaco e' massimizzato,
la dose efficace o la predizione degli eventi avversi. La conoscenza
di queste informazioni ha un carattere preventivo, in quanto puo'
essere applicata a individui sani che potrebbero anche non assumere
il farmaco. La conoscenza del fenotipo individuale puo' avere
importanti ricadute, specialmente nelle popolazioni fragili, per
esempio in ambito pediatrico o durante la gravidanza, in cui il
farmaco viene somministrato in un soggetto caratterizzato da notevoli
variabilita' funzionali e biologiche e di cui non si conosce la
storia clinica.
Dalla farmacogenomica possono inoltre essere estrapolate
informazioni sul farmaco che possono descrivere:
- la variabilita' della risposta clinica
- il rischio di eventi avversi
- il dosaggio genotipo-specifico
- il meccanismo d'azione
Molte di queste informazioni sono gia' disponibili ma e'
difficoltosa la raccolta e l'analisi. Occorre mappare i centri
clinici in cui sono disponibili i dati, metterli in rete e
analizzarli da un punto di vista farmacologico (risposta terapeutica
e sviluppo di effetti avversi) in maniera rigorosamente critica e
scientifica. L'analisi farmacogenetica puo' dare utili indicazioni
per una successiva analisi farmacogenomica, con l'utilizzo di
campioni biologici opportunamente conservati (Biobanche).
Si puo' anche considerare la possibilita' di condurre uno studio
prospettico su una popolazione isolata, omogenea, non estremamente
numerosa ma esemplificativa. Uno studio farmacogenomico di coorte in
cui associare le informazioni degli studi Omics con la risposta ai
farmaci.
Attualmente il numero di farmaci per i quali le informazioni
genomiche possono fornire indicazioni cliniche e' ancora piccolo e
necessita di ulteriori approfondimenti. L'attivita' prescrittiva
potrebbe tuttavia ottenere significativi vantaggi da un utilizzo piu'
integrato dei test genetici/genomici nella pratica clinica.
Topic IV: Opportunita' per la sostenibilita' di sistema mediante la
prevenzione pre-primaria finalizzata alla riduzione del burden di
malattia
Un ulteriore aspetto della sostenibilita' di importanza strategica
e' quello del burden di malattie croniche non trasmissibili. Non si
tratta solo di ridurre il burden attuale (obiettivi WHO) ma anche
quello a carico delle fasce di popolazione infantile adesso e nel
prossimo futuro. Da questo punto di vista elementi di allarme
rilevanti derivano dall'osservazione gia' attuale dell'aumento di
incidenza nell'infanzia e primissima infanzia, ad esempio,
dell'obesita' (diabesity) e dei tumori, oppure dei disturbi del
neurosviluppo. Questo pone l'attenzione sul tema dell'epigenetica e
del possibile - in alcuni casi documentato - effetto degli inquinanti
sul feto e /o sulla trasmissione transgenerazionale. Lo sviluppo
dell'epigenetica attraverso grandi studi di popolazione (analisi
epigenetica sul sangue cordonale) si candida ad essere un asset per
il futuro immediato e prossimo (5-10anni) come capacita' del sistema
sanitario di identificare e prendere in carico i soggetti a rischio
"omico" di sviluppare patologie croniche.
Questo scopo puo' essere raggiunto con l'uso di tecnologie
innovative a partire da esperienze pilota gia' implementate in
Italia. In particolare: biobanche (sviluppo del progetto
"Piccolipiu'" presso l'ISS) e la valutazione dell'esposizione ad
inquinanti la matrice aerea (PM10 e PM2.5) mediante l'integrazione di
dati satellitari e variabili al suolo.
L'obiettivo che deriva da questa strategia e' di acquisire elementi
per una valutazione di fattibilita' ed efficacia.
Le azioni principali sono:
- implementazione di un network di biobanche di popolazione (tale
obiettivo e' sinergico a quello del Topic I)
- realizzazione di uno studio pilota in aree a grande impatto di
inquinamento ambientale.
Bibliografia
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Topic V: Opportunita' per la sostenibilita' di sistema mediante la
prevenzione secondaria finalizzata alla riduzione del burden di
malattia del cancro al seno
Cosi' come nel trattamento del carcinoma mammario (CaM) si sta
spostando verso una personalizzazione delle terapie con farmaci ad
azione mirata alle caratteristiche del tumore e delle pazienti
altrettanto e' necessario procedere ad individuare caratteristiche
delle donne che consentano una stratificazione del rischio per
personalizzare gli interventi di prevenzione secondaria. Per la donna
italiana e' stato calcolato un rischio life-time del 11% circa di
sviluppare CaM: questa quota di donne, in realta', e' costituita da
tanti sottogruppi di donne a diverso rischio, alcuni a rischio molto
piu' basso altri a rischio molto piu' alto. E' stato stimato che il
rischio medio della donna americana di sviluppare CaM calcolato
mediamente nel 11.3% comprenda al suo interno 10 categorie di rischio
assoluto che vanno dal 4.4% al 23.5% sulla base della valutazione del
possibile impatto dei fattori di rischio non modificabili.
Numerosi studi hanno valutato la possibilita' di creare un profilo
di rischio per ciascuna donna che si appresta ad entrare in un
programma di prevenzione secondaria utilizzando, oltre ai fattori di
rischio tradizionali e la densita' mammografica (esistono numerose
evidenze che la densita' mammografica ed il CaM condividano
componenti genetiche) uno score derivato dalla valutazione
dell'impatto sul rischio della presenza di varianti comuni nella
popolazione generale (Polygenic Risk Score - PRS). Sono inoltre stati
riscontrati differenti profili di rischio genetico nelle donne che
hanno avuto il cancro diagnosticato con il test di screening e quelle
con cancro intervallare.
Un intervento sui fattori di rischio modificabili (BMI; uso di
terapia ormonale menopausale, consumo di alcool e fumo di sigaretta)
puo' diminuire sensibilmente i rischi piu' elevati. Per le donne con
un rischio basso (intorno al 4%) di sviluppare CaM lo screening
secondo il modello tradizionale potrebbe rappresentare un intervento
eccessivo (in ragione anche del non trascurabile rischio di
sovradiagnosi di lesioni indolenti) mentre per le donne con rischio
elevato e' verosimilmente insufficiente (elevato tasso di ca.
intervallo, cancri avanzati alla diagnosi).
Utilizzando in maniera complementare i diversi fattori si puo'
ottenere una stima predittiva abbastanza accurata del rischio che
potrebbe nel futuro differenziare le raccomandazioni per lo screening
(eta' all'inizio, frequenza e metodo) e per i gruppi a rischio piu'
elevato proporre interventi di prevenzione farmacologica per ridurlo.
Quindi un'accurata stima del rischio di sviluppare tumore della
mammella puo' rappresentare un indiscutibile vantaggio non solo per
le donne ma anche per il SSN che potrebbe utilizzare le sempre piu'
scarse risorse in modo piu' appropriato migliorando il rapporto
costo-rischi-benefici.
Obiettivi:
- costruire uno score che consenta una stratificazione del
rischio di CaM;
- valutare l'applicabilita' dello score prodotto per proporre una
modulazione personalizzata dello screening;
- verificare la fattibilita' di interventi farmacologici per la
riduzione del rischio al di fuori del setting sperimentale.
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Topic VI: Opportunita' per la sostenibilita' di sistema mediante la
diagnosi precoce finalizzata alla riduzione del burden di malattia
del cancro
Poiche' il cancro rimarra' un importante problema di salute nella
societa' moderna almeno per il prossimo decennio, e' imperativo
sviluppare strategie innovative basate sulle piu' recenti scoperte
delle "scienze omiche".
In tutte le strategie di diagnosi precoce operative fino ad oggi ci
sono due limitazioni intrinseche:
- quando la diagnosi evidenzia un risultato positivo, il cancro
ha spesso gia' sviluppato una dimensione che limita le possibilita'
di intervento;
- per la maggior parte dei tumori, la diagnosi richiede
metodologie invasive o semi-invasive, aumentando il disagio del
paziente.
Recenti studi di alto profilo in una varieta' di istituti di
ricerca hanno messo in luce i legami intimi tra cancro e metabolismo
cellulare. Studi recenti (condotti presso il Centro di epigenetica e
Metabolismo presso l'Universita' della California) hanno portato a
definire una metodologia innovativa, riproducibile e completa per
"leggere" l'insorgenza di cancro dal sangue di pazienti. E' stato
possibile identificare una "metabolic signature" che identifica la
presenza del tumore in tutto l'organismo semplicemente analizzando il
siero con la analisi metabolomica mediante spettrometria di massa (MS
metabolomics).
Obiettivi:
- utilizzo della Metabolomica nella diagnosi precoce del cancro;
- pervenire a definire un paradigma da applicare in altri
contesti nazionali e internazionali.
Il programma potrebbe essere suddiviso in almeno due sezioni
principali:
- Metabolomica come diagnosi precoce del cancro. Considerando che
allo sviluppo di un cancro e' associata una specifica "metabolic
signature" si tratta di organizzare una rete di operatori che
lavorera' di concerto per l'analisi metabolomica di campioni umani
provenienti da pazienti affetti da cancro. Tale partnership e'
previsto coinvolga IRCCS, ospedali, centri di oncologia (nella
funzione di reclutatori) e una struttura di riferimneto
internazionale (come il Center for Epigenetics and
Metabolism-University of California). I campioni saranno divisi a
seconda del tipo di tumore, stadio, sesso, eta' e tutti gli altri
parametri pertinenti. Come controllo saranno utilizzati campioni da
individui non portatori di tumore. I campioni saranno analizzati da
CEM California e i dati saranno raccolti in base alla classificazione
del tipo di cancro.
Per tutti i campioni sara' eseguita un'analisi bioinformatica allo
scopo di identificare un'unica "metabolic signature" per i diversi
tipi e stadi dei tumori.
- Esplorazione del macro-ambiente derivato dal cancro. Gli studi
condotti del CEM hanno stabilito che tumori specifici generano un
unico macro-ambiente che puo' essere "letto" nel sangue di pazienti
affetti da cancro mediante MS metabolomics e che in effetti, almeno
nei topi, una specifica "metabolic signature" inizia ad essere
evidente molto presto.
Questo obiettivo si concentra quindi su due temi principali da
affrontare prima in laboratorio e poi tradotto in pazienti umani:
- identificazione di un "metabolic signature" da topi ed
estenderla ai i malati di cancro;
- sulla base della "metabolic signature" individuare i rischi di
patologia associata;
- attuare misure di prevenzione adeguate per correggere lo
sviluppo di patologie;
- sviluppo e applicazione di una applicazione smart-phone per
informare tutti gli individui dello sviluppo di alterazioni
metaboliche
Il CEM provvedera' all'analisi metabolomica tramite spettrometria
di massa dei campioni, alla interpretazione dei dati (Biocomputing),
all'elaborazione del profilo globale di salute e del "Profilo
metabolico" per ogni individuo e gruppi.
Topic VII: I malati senza diagnosi
Anche se non esistono dati epidemiologici certi, probabilmente sono
almeno cinquecentomila - un milione i pazienti pediatrici affetti da
una malattia rara. Questa definizione accorpa le persone colpite da
una delle circa 8000 malattie che hanno una frequenza inferiore ad un
caso su 2000 nella popolazione. Circa la meta' di esse sono molto
rare, interessando meno di una persona ogni 100.000 e, in molti casi,
meno di una ogni milione di persone, ma il loro numero complessivo
configura comunque un problema sanitario di dimensioni sociali.
Questi dati fissano il contorno delle malattie rare, in particolare
la difficolta' nella diagnosi, che spesso viene posta in ritardo o
addirittura mai nell'arco della vita; la limitata disponibilita' di
esperti, di linee-guida utili a definire i livelli minimi di
assistenza e di terapie risolutive; la difficolta' per i pazienti ed
i loro familiari nel reperire informazioni; la necessita' di
investire in tutti gli ambiti della ricerca; il senso di solitudine
dei pazienti e delle loro famiglie costrette ad affrontare disagi e a
sostenere costi gravosi.
A fronte di questi problemi, negli ultimi 10 anni, l'Italia ha
costruito una rete di quasi 200 centri accreditati, variabilmente
distribuiti tra le regioni, che rappresenta una delle migliori
organizzazioni diagnostiche assistenziali in Europa, come documenta
la loro massiccia presenza nelle Reti di Riferimento Europee delle
malattie rare.
Quasi due terzi delle malattie rare colpiscono i bambini e circa il
90% ha un'origine genetica. Circa uno ogni tre malati rari non ha una
diagnosi e rischia di convivere con una malattia che restera' senza
nome. Queste persone, "orfane di diagnosi", ed i loro familiari
vivono un isolamento ed una discriminazione persino superiori a
quelle che provano gli altri malati rari, dato che la diagnosi e' il
punto di partenza per costruire il percorso della presa in carico,
razionalizzare le scelte terapeutiche e ricevere una consulenza
genetica mirata.
Nel 2016 sono state avviate in Italia alcune azioni sinergiche
rivolte ai malati senza diagnosi. Un gruppo di medici, liberi
professionisti, docenti universitari, imprenditori e amici,
accomunati da esperienze di vita che li hanno avvicinati al problema
delle malattie senza nome ha dato vita alla Fondazione Hopen Onlus
(www.fondazionehopen.org), un'organizzazione che si propone di
diventare il punto di riferimento per le famiglie e le persone che
vivono l'incubo dell'isolamento, dell'abbandono, del non sapere da
cosa sono affette.
La missione di Hopen e' sostenere queste persone, offrire supporto,
consulenza e informazioni sul percorso che le famiglie dovrebbero
affrontare quando non e' disponibile una diagnosi, partecipare al
loro vissuto emotivo, comprendere i loro problemi, creando un senso
di appartenenza e solidarieta', collegando le persone colpite dallo
stesso problema. Secondo l'associazione gemella Swan UK
(www.undiagnosed.org.uk) circa il 50% dei bambini con disabilita'
nell'apprendimento ed il 60% di quelli con difetti multipli non
riescono ad avere una diagnosi precisa e definitiva. Questi numeri
disegnano due priorita': il bisogno di ricerca orientata a fornire
una risposta diagnostica e la necessita' di creare ambulatori
dedicati alla loro presa in carico.
La Fondazione Telethon e l'Ospedale Bambino Gesu', in raccordo con
la Rete delle malattie rare, sono in questo momento i due principali
alleati di Hopen e sono impegnati ad offrire ai malati senza diagnosi
un percorso in grado di accompagnarli dalla definizione della loro
condizione clinica alla implementazione di azioni e strategie utili a
rispondere ai loro bisogni di salute, e a fornire un'assistenza
multi-specialistica prolungata nel tempo.
Le attivita' di ricerca rivolte alle persone senza diagnosi
beneficiano oggi di due acquisizioni fondamentali. Da un lato la
nozione che la maggior parte di queste malattie ha una base genetica
e percio' la loro origine puo' essere indagata utilizzando un
approccio genetico o genomico; dall'altro lato, la rivoluzione
genetica - di fatto una rivoluzione tecnologica - che negli ultimi 15
anni ha abbattuto di circa 100mila volte i costi ed i tempi delle
analisi genomiche, aprendo di fatto la possibilita' di impiegare
queste tecniche su larga scala. Su questi pazienti si utilizzano sia
le analisi esomiche, che esaminano quell'1% del genoma dove si
localizzano i geni codificanti, che consentono in circa un terzo dei
casi di identificare la causa della malattia, sia le analisi
dell'intero genoma, che al momento sono penalizzate dalla non
completa conoscenza del significato di tutte le varianti identificate
e dalla complessita' delle indagini bioinformatiche, parte integrante
di questi studi.
Il progetto "Malattie senza diagnosi", finanziato da Telethon ed il
progetto "Vite coraggiose" dell'Ospedale Bambino Gesu' si propongono,
con obiettivi parzialmente diversi, di individuare le cause delle
malattie genetiche senza diagnosi. La scoperta dei meccanismi
biologici di una malattia e della via metabolica implicata
contribuiscono a comprenderne meglio la storia naturale e ad
ottimizzare i protocolli di presa in carico. La caratterizzazione dei
geni responsabili delle malattie rare promuove lo sviluppo di nuovi
test diagnostici, identifica nuove malattie, riclassifica malattie
simili, delinea nuove correlazioni tra le variazioni genetiche e le
caratteristiche cliniche della malattia, consente di implementare
programmi di prevenzione e di diagnosi precoce e di offrire una
consulenza genetica mirata alla famiglia. I pazienti "orfani" di
diagnosi, una volta caratterizzati, vengono messi a confronto, quando
possibile, con altri casi simili identificati in altre parti del
mondo, per perfezionare la conoscenza degli aspetti clinici della
malattia e le possibilita' di cura.
L'Unita' di Malattie Rare dell'Ospedale Bambino Gesu' ha aperto il
primo ambulatorio in Italia dedicato ai bambini e alle famiglie senza
diagnosi, che opera sia "a distanza", attraverso l'esame della
documentazione trasmessa al centro, sia "direttamente", attraverso
prestazioni cliniche sui pazienti. Questa nuova attivita' permette ai
genitori di ricevere un parere diagnostico qualificato, con risparmio
di risorse per le famiglie gia' gravate dai costi delle malattie
croniche e invalidanti; garantisce prestazioni diagnostiche ed
assistenziali multispecialistiche mirate ai reali bisogni del
bambino, attraverso la preventiva acquisizione della storia e della
documentazione clinica; assicura alle famiglie la gestione del
paziente da parte di un case manager, che svolge la funzione di
tramite nella comunicazione tra la famiglia e gli specialisti che
partecipano alla gestione del bambino e che e' garante del percorso
diagnostico e della condivisione dei referti; ottimizza l'impiego
delle risorse disponibili; migliora i tempi di risposta e di
intervento e l'appropriatezza prescrittiva.
L'alleanza creata tra assistenza e ricerca, a favore dei pazienti
senza diagnosi, si propone come un volano capace di fare uscire
queste persone dalla solitudine e dalla discriminazione e di
promuovere interventi in grado di aiutarle a prendere decisioni utili
a ridurre le disuguaglianze culturali e sociali, nel rispetto dei
loro valori e delle loro aspettative.
L'obiettivo generale e' quello di rendere piu' efficiente il
sistema di diagnosi, indirizzando i pazienti candidati a centri di
riferimento che possano eseguire analisi esomiche per malattie di
sospetta natura genetica non identificata. Tale obiettivo comporta
interventi di strutturazione dell'offerta e di sensibilizzazione
verso i possibili target e or i medici non specialistici.
Obiettivi Specifici:
- Percorso diagnostico-terapeutico-assistenziale di carattere
nazionale: costruire, in raccordo con la rete delle malattie rare, un
percorso di livello nazionale per l'invio a centri selezionati dei
pazienti eleggibili
- Efficienza: abbattere i costi della presa in carico dei
pazienti affetti da una probabile condizione genetica, senza diagnosi
- Piattaforma: potenziare gli strumenti web-based per migliorare
il livello dell'informazione e facilitare la comunicazione fra i vari
stakeholders
- Formazione: sviluppare strumenti di formazione dei medici non
specialistici (v. sopra Topic II Formazione e literacy)
CAPITOLO 8
APPROFONDIMENTI
8.a Aspetti etici degli approcci genomici
La rapida evoluzione e diffusione di tecnologie di sequenziamento
genomico di seconda generazione (Next Generation Sequencing, NGS) ha
alimentato la discussione su questioni bioetiche connesse
all'utilizzo delle stesse, sia in ambito diagnostico, che di ricerca.
Di particolare rilevanza sotto il profilo bioetico, e' la gestione
di quelli che vengono definiti reperti incidentali (Incidental
Findings, IF). Con tale termine si definiscono quelle mutazioni o
variazioni che possono avere implicazioni cliniche, che vengono
riscontrate casualmente attraverso analisi genetiche effettuate per
un'indicazione medica differente.
Poiche' spesso tali reperti, allo stato delle conoscenze attuali,
non sono interpretabili e possono avere un significato incerto, si
rende chiara la necessita' di disporre di linee guida condivise che
supportino la piu' idonea gestione di questi risultati, nei confronti
di quesiti sia clinici, che di ricerca.
Il Comitato Nazionale per la Bioetica (CNB) ha risposto a questa
necessita' con la stesura di un documento dal titolo "Gestione degli
incidental findings nelle indagini genomiche con le nuove piattaforme
tecnologiche", che si propone di riportare alcune indicazioni
scaturite dalla discussione tenutasi all'interno di un Gruppo di
Lavoro coordinato dai Proff. Monica Toraldo di Francia e Bruno
Dallapiccola.
In sintesi, le raccomandazioni formulate in materia di gestione di
reperti incidentali ottenuti con tecnologie di NGS sono cosi'
riassumibili:
- I laboratori che effettuano tali test dovrebbero rispondere a
requisiti di qualita' standardizzati e omogeneamente condivisi a
livello nazionale. Si auspica inoltre la creazione di una rete di
collaborazione e scambio dati tra laboratori di genetica.
- I centri di genetica dovrebbero condividere regole per la
scelta delle tecnologie biomolecolari utilizzate, ed essere provvisti
di adeguati mezzi e metodologie per la conservazione del campione
biologico e dei dati del paziente.
- Per l'ottenimento di un consenso pienamente informato, sara'
necessaria la chiara e completa informazione, attraverso consulenze
genetiche pre- e post-test, su potenzialita' e limiti della analisi
in questione. In particolare, il Professionista incaricato dovra'
illustrare il significato del riscontro di reperti incidentali di
potenziale valenza clinica e di varianti di significato incerto,
ponendo l'attenzione sulle ricadute di tali risultati non solo per il
paziente stesso, ma anche per i suoi familiari. Tale professionista
e' individuato nella figura del Genetista clinico, il quale, nella
fase della consulenza post-test potra' avvalersi di altre figure
professionali, aventi competenze anche psicologiche, per la gestione
ottimale del paziente.
- Discostandosi da quanto proposto dalle raccomandazioni
americane del 2013, viene mantenuta la distinzione tra paziente
adulto e minore. A tal proposito, si raccomanda che al minore, quando
raggiunga la maggiore eta', sia data liberta' di scelta sulla
conservazione o meno del proprio campione e dei propri dati.
- Si ribadisce il diritto del paziente di decidere a priori su
quali risultati dell'analisi genetica o genomica essere informato. Si
riporta nel documento: "Il paziente deve essere libero di scegliere
se rifiutare le informazioni sugli IF, oppure ricevere solo
informazioni relative alle patologie prevenibili o trattabili, o
ancora conoscere anche i dati che riguardano condizioni patologiche
al momento non prevenibili ne' curabili".
- Viene ribadita la assoluta priorita' della finalita'
diagnostica dei test su quella della ricerca.
- Nel caso di campioni biologici donati per fini di ricerca, il
CNB giudica opportuno che vengano riportati i risultati, in caso di
rilevanza clinica, solo a soggetti affetti da malattie rare che al
momento si trovino ancora senza diagnosi certa, sempre nel rispetto
della volonta' dei soggetti stessi di essere informati.
Grazie al dibattito creatosi affrontando tali tematiche, e' emersa
l'importanza di garantire l'acquisizione, da parte delle figure
professionali coinvolte, di competenza in campo bioetico, con la
finalita' non solo di garantire un'assistenza quanto piu' adeguata,
ma anche di diffondere e promuovere la presa di coscienza da parte
dei cittadini sull'argomento.
8.b Test genetici diretti al consumatore (Direct to Consumer)
Nel 2007, diverse compagnie hanno iniziato a pubblicizzare e quindi
offrire, attraverso Internet, test genetici direttamente ai
consumatori. Questa modalita' di effettuazione di test genetici,
definita "direct-to-consumer" (DTC), rende disponibile sul mercato
online direttamente per il pubblico (includendo forme di mercato
"over the counter", cioe' non regolamentato) test su materiale
genetico, senza che sia richiesta la supervisione da parte di un
professionista sanitario (European Academies Science Advisory
Council, 2012).
L'utilizzo di test genetici DTC ha avuto un rapido incremento a
partire dalla prima commercializzazione nel 2007, e allo stesso modo
e' andata crescendo la consapevolezza da parte dei cittadini
sull'argomento.
Attualmente sono disponibili tre tipi di test genetici DTC:
1°) test che indagano una, o poche, specifiche condizioni
patologiche
2°) test che valutano il profilo di rischio per polimorfismi
multipli di singolo nucleotide
3°) sequenziamento dell'intero genoma umano.
Ad oggi, in Europa e negli USA vi sono scarsissime norme giuridiche
che regolamentino l'utilizzo di questo tipo di test genetici.
Negli Stati Uniti, nel 2013 la Food and Drug Administration (FDA)
ha vietato la commercializzazione di qualunque tipo di test genetico
alla compagnia 23andMe, per mancanza di conformita' con i requisiti
legislativi.
La FDA ha riconosciuto questo tipo di test come strumento medico
non approvato e non regolamentato e si e' dichiarata preoccupata
dalle possibili conseguenze della diffusione direttamente ai
consumatori di questo tipo di risultati legati a condizioni di
salute.
Dal febbraio 2015, la FDA ha approvato la messa in commercio
solamente di un numero ristretto di test genetici DTC, tra i quali il
test che valuta lo stato di portatore per la Sindrome di Bloom,
venduto dalla stessa compagnia 23andMe. Attualmente, il sito internet
della 23andMe definisce i risultati dei test sul DNA come
"informazioni genetiche legate alla ascendenza e dati genetici grezzi
privi di interpretazione da parte della compagnia stessa". Nel
frattempo, la compagnia ha iniziato a distribuire i propri servizi
anche nel mercato del Regno Unito.
In Europa la normativa dei diversi Stati membri e' estremamente
variabile. In accordo con la legislazione europea corrente, alcuni
tipi di test genetici rientrano sotto la regolamentazione dei
dispositivi medico-diagnostici in vitro (IVD), e sono pertanto
coperti dalla Direttiva 98/79/CE.
La nuova normativa europea in materia di test genetico e' in fase
di finalizzazione e verra' recepita nel corso dell'anno 2016. Si
prevede un periodo di 5 anni per la sua effettiva introduzione, e
fondamentalmente richiedera' alle aziende di fornire e indicare le
evidenze attestanti la validita' scientifica dei test.
La Direttiva IVD e' stata oggetto delle negoziazioni in sede di
cosiddetto "trilogo" tra Parlamento Europeo, Consiglio e Commissione,
e vincolera' legalmente tutti gli Stati membri, senza la necessita'
che tale Direttiva venga trasposta all'interno degli ordinamenti
nazionali dei singoli stati. Inoltre, la Direttiva IVD proposta, si
riferira' a quei test che sono venduti ai consumatori all'interno del
mercato online europeo, indipendentemente dalla ubicazione del
provider.
In Europa, la maggior parte dei Paesi non ha una legislazione
specifica sui DTC, sebbene quasi tutti abbiano leggi che definiscono
che i test genetici possono essere effettuati solo se prescritti da
un medico, e successivamente ad una consulenza genetica attraverso la
quale il professionista fornisce le adeguate informazioni circa la
natura, il significato e le conseguenze del test, senza prescindere
dal consenso informato della persona interessata.
Tuttavia, alcuni Paesi, come i Paesi Bassi e il Regno Unito,
possiedono una legislazione specifica sui test genetici DTC. Nel
sistema olandese, l'Atto sullo Screening di Popolazione (Wet op het
bevolkingsonderzoek), lodato a livello internazionale, si pone a
tutela di programmi di screening potenzialmente dannosi, attraverso
un sistema di licenze; mentre nel Regno Unito le linee guida della
Human Genetics Commission non hanno validita' legislativa.
Nonostante non ci sia una specifica legge sui test genetici DTC in
Slovenia, il paese ha firmato e ratificato un protocollo in aggiunta
alla convenzione sui diritti umani e la biomedicina nel 2008,
riguardante l'uso di test genetici per scopi di salute, adottato dal
Consiglio Europeo.
Benche' la Grecia non abbia una specifica clausola legale in campo
di genomica DTC, numerose altre leggi, che includono anche norme di
soft law, creano un quadro piu' ampio all'interno del quale i servizi
di genomica DTC possono trovare collocazione.
E' importante sottolineare che tutti i Paesi menzionati regolano i
test genetici DTC solo a livello nazionale e non hanno applicazione
sui test offerti online da parte di altri Paesi europei o
statunitensi (a cui invece e' indirizzata la nuova Direttiva IVD).
Infine, l'Australia nel Luglio 2014 ha modificato il Therapeutic
Goods Act per regolare l'offerta e la pubblicizzazione dei test
genetici DTC. Questo tipo di test e' vietato in Australia, eccetto
nei casi specificamente approvati dalla Therapeutic Goods
Administration.
I test genetici diretti ai consumatori, oltre ad avere evidenze
scientifiche limitate sui loro potenziali benefici, potrebbero essere
dannosi, se non accompagnati dalla necessaria consulenza genetica
professionale conforme alla legislazione del singolo Paese. Inoltre,
la scoperta incidentale di varianti di significato incerto puo'
sollevare preoccupazioni inutili, o interventi inappropriati. Sono
state sollevate altre questioni rilevanti, come la protezione dei
dati personali nei database, la discriminazione da parte dei datori
di lavoro e delle compagnie di assicurazione sanitaria, e la mancanza
di disponibilita' di un servizio di genetica per la diagnosi e/o la
prevenzione, dovuta alla assenza o non competenza degli operatori
sanitari.
In alcuni casi, su questo tipo di test, mancano dati riguardo la
trasparenza del controllo qualita', riguardo la validita' clinica (ad
esempio sulla forza di associazione che determina la capacita' del
test di identificare o predire con accuratezza e affidabilita' la
patologia di interesse), e la utilita' clinica (ad esempio sul
bilancio tra rischi e benefici quando il test viene utilizzato per
modificare la gestione di un paziente).
Per di piu', sono stati associati all'uso di test genetici DTC
anche problematiche concernenti disuguaglianze sociali, follow-up non
appropriati, ansia, e conseguenze psicosociali negative. Nel 2013, il
Parlamento Europeo ha pubblicato i risultati di un'indagine sui test
genetici diretti ai consumatori, dalla quale e' emerso che la maggior
parte dei fornitori di questo tipo di test non mette a disposizione
dei consumatori sufficienti informazioni riguardo la natura del test,
l'interpretazione dei relativi risultati e le implicazioni che
derivano dall'effettuazione del test.
Al fine di supportare il processo decisionale della politica a
livello dell'Unione Europea, e' stata pubblicata una revisione
sistematica sulle prese di posizione, le politiche, le linee guida e
le raccomandazioni prodotte da organizzazioni professionali o altri
importanti attori, in materia di test genetici DTC e loro utilizzo.
In tutti i 17 documenti inclusi nella revisione, i potenziali
svantaggi dei test genetici diretti ai consumatori superavano i
potenziali benefici.
8.c L'-omica batterica
Verso la medicina dei sistemi
Una nuova sfida dell'-omica, successiva alla decodificazione del
genoma umano, e' la definizione delle basi molecolari delle malattie,
utilizzando informazioni che vengono dai prodotti a valle del genoma
umano e dai metagenomi e dai prodotti delle comunita' microbiche che
abitano i vari distretti dell'organismo. Queste ricerche sono state
rese possibili dalla disponibilita' di nuove piattaforme
tecnologiche, che consentono di passare dall'analisi di un numero
limitato di bersagli molecolari (approccio convenzionale
"riduzionista" o "discreto"), ad un approccio piu' generale di tipo
"olistico", in grado di valutare l'intero contenuto molecolare
(genomico) o funzionale (metabolomico, proteomico) del "sistema
biologico".
La "biologia dei sistemi" e' diventata una disciplina autonoma in
grado di generare metodi utili ad approcciare la "medicina dei
sistemi". La mole di dati generati dai genomi e dai loro prodotti, i
cosiddetti "big data", e' in grado di produrre modelli clinici, senza
ipotesi a priori, e di fornire informazioni capaci di descrivere il
sistema biologico nel suo insieme. In questo ambito, l'analisi del
reguloma (l'insieme degli elementi regolatori come i geni, gli mRNA,
le proteine, i metaboliti) puo' aiutare ad interpretare il meccanismo
molecolare dell'intero sistema DNA-proteine; il mutoma puo' fornire
la mappa dell'insieme delle mutazioni geniche nucleari, associate o
meno ad una malattia; l'epigenoma puo' classificare i cambiamenti
chimici del DNA, delle proteine e degli istoni, in diverse condizioni
ambientali; l'esoma puo' analizzare gli RNA maturi dopo rimozione
intronica mediante meccanismi di splicing dell'RNA; il trascrittoma
puo' catalogare i vari RNA, tra i quali quelli tradotti in proteine,
che garantiscono il flusso paradigmatico dal genotipo al fenotipo.
Le tecnologie della proteomica e della metabolomica analizzano i
prodotti del genoma (cioe' il proteoma e il metaboloma) in grande
dettaglio e profondita', caratterizzando proteine, metaboliti, mappe
metaboliche, profili di glicosilazione proteica e contenuto lipidico.
Conoscere questi aspetti significa realizzare un'integrazione dei
dati appartenenti a livelli di organizzazione biologica profondamente
diversi ed interpretare il flusso delle informazioni biologiche dai
geni ai loro prodotti. Nonostante gli importanti progressi in questi
campi, esiste ancora un sostanziale divario tra i dati sperimentali e
la medicina pratica, soprattutto quando queste nuove conoscenze
vengono valutate in termini di utilita' clinica e, percio', di
beneficio per il paziente. Per trasferire la medicina dei sistemi
nella pratica clinica, le comunita' scientifiche e cliniche
necessitano di condividere i dati, avendo accesso a database
controllati, annotati e disponibili, cosi' come e' accaduto per lo
Human Genome Project.
In quest'ottica, un approccio promettente e' rappresentato dalla
ricostruzione delle reti molecolari funzionali, mediante
l'integrazione di dati di elevata qualita', ottenuti dalla genomica
funzionale e dalla proteomica, che contribuiscono alla panomica,
basata sulla combinazione di informazioni sui geni, sulle proteine,
sulle vie metaboliche e sulle caratteristiche cliniche dei pazienti.
La medicina dei sistemi e le scienze -omiche, inclusa la
metagenomica, stanno progressivamente trasferendo alla clinica le
evidenze desunte dalla ricerca traslazionale sui sistemi complessi e
sul microbiota umano.
L'ecosistema microbico intestinale
Il microbiota intestinale e' un complesso ecosistema costituito da
1014 batteri, altamente eterogeneo in termini di diversita'
microbica. Il suo intero contenuto genomico o microbioma, che e'
oltre 100 volte piu' grande rispetto al genoma umano, viene definito
metagenoma. I componenti microbici del microbiota rivestono un ruolo
fondamentale nella salute, agendo come barriera contro i patogeni e
arginando l'invasivita' della mucosa intestinale con una modalita'
altamente dinamica, esercitando funzioni metaboliche, fungendo da
cuscinetto per effetto-massa e stimolando lo sviluppo del sistema
immunitario dell'ospite.
Le tecnologie -omiche (genomica, metabolomica, proteomica) stanno
contribuendo a conoscere l'ecosistema del microbiota, a chiarire gli
aspetti della tassonomia delle sue comunita' microbiche (i filotipi),
della loro modulazione e dell'interazione attiva con gli stimoli
esterni ed il cibo (metabotipi), nel contesto della variabilita'
genetica dell'ospite. Utilizzando un approccio interdisciplinare che
si colloca all'interfaccia tra la ricerca di base e la clinica, si
sta descrivendo il ruolo del microbiota nell'insorgenza e nella
progressione di varie malattie, dalla simbiosi fisiologica,
l'eubiosi, allo stadio della disbiosi microbica.
La caratterizzazione (profiling) del microbiota umano consente di
valutare, anche se ancora in modo indiretto, le piu' importanti
modificazioni che l'ambiente (esposoma) puo' esercitare sul genoma
dell'ospite. Tale caratterizzazione, che ha assunto recentemente il
ruolo di un test diagnostico, permette di riconsiderare le
correlazioni genotipo-fenotipo in condizioni fisiologiche e
patologiche nell'infanzia e nell'eta' adulta, attraverso
l'individuazione degli enterogradienti del microbiota. Le
informazioni metaomiche che ne derivano integrano quelle ricavate
dalle altre tecniche e discipline -omiche nella descrizione del
genoma dell'ospite e dei suoi prodotti (Figura 4).
Figura 1. Interazioni individuali genotipo-fenotipo basate sulla
caratterizzazione del microbiota, ottenuta con strategie -omiche e
meta-omiche integrate.
Parte di provvedimento in formato grafico
Quando diversi fenotipi patologici, associati ad una singola
modificazione genetica, vengono catalogati e associati agli
enterotipi microbici, l'insieme dei profili fenotipici diventa
pleiotropico. E' possibile allora fare riferimento ad un
"superorganismo", che implica un ruolo diretto o indiretto del
microbiota sulle malattie. Per ottimizzare lo studio delle comunita'
complesse del microbiota intestinale, sono necessari strumenti
genomici avanzati, in particolare le tecniche di sequenziamento di
seconda generazione, incluso il pirosequenziamento.
Queste tecnologie superano i limiti posti dall'isolamento e dalla
coltura microbiologica e sono in grado di correlare/comparare
specifici profili batterici a patologie di varia natura.
Metagenomica e microbiota umano
Le nuove tecnologie non solo hanno evidenziato la complessita'
dell'ecosistema del microbiota, ma anche hanno permesso di
identificare nuove popolazioni batteriche, affrancandosi dai vecchi
approcci colturadipendente. Le principali tecniche utilizzano: (a)
sonde oligonucleotidiche ed oligonucleotidi che ibridizzano sequenze
di RNA ribosomale su piattaforme, come il DNA-microarray e
l'ibridazione fluorescente in situ; (b) eterogenei profili di PCR di
comunita' complesse, ottenuti mediante elettroforesi in gradiente
denaturante e di temperatura (esempio PCR-DGGE e PCR-TGGE); (c) PCR
real-time per l'analisi qualitativa e quantitativa; (d) metagenomica;
(e) proteomica e metaproteomica.
Anche se la composizione delle specie batteriche presenta
sostanziali differenze interindividuali e varia nel tempo, le
attivita' codificate dal microbioma sono maggiormente stabili. Questo
non sorprende, in quanto la maggior parte della popolazione microbica
condivide un gruppo di geni richiesti per l'adattamento all'ambiente
intestinale. Pertanto, l'analisi della diversita' e della
composizione delle specie e delle loro caratteristiche metaboliche
fornisce le basi la comprensione dello stato di salute e di malattia
in tutte le eta' della vita. Gli studi metagenomici su campioni
mucosali e fecali ottenuti dalla persone sane hanno associato tale
diversita' alla presenza di Firmicutes, Bacteroidetes,
Proteobacteria, Fusobacteria, Verrucomicrobia, Cyanobacteria,
Spirochaeates e Actinobacteria.
L'analisi del microbiota comprende un approccio metagenomico e
metabolomico. Mentre gli studi genomici identificano le associazioni
tra le variazioni del genotipo e dei fenotipi della malattia, quelli
metabolomici correlano i fenotipi metabolici ai fenotipi della
malattia. Attraverso la produzione di composti antimicrobici, acidi
grassi volatili e acidi biliari chimicamente modificati, il
microbiota intestinale crea un ambiente metabolicamente molto
reattivo, definito bioreattore.
Le analisi metaboliche1 H-NMR, GC-MS degli estratti fecali
forniscono importanti chiarimenti sulle differenze metaboliche
interspecie dei componenti del microbiota e consentono di ottenere
informazioni diagnostiche importanti nel caso delle malattie
intestinali. In base alle componenti strutturali delle sue cellule,
il microbiota intestinale comunica con l'ospite con un profilo di
secrezione caratteristico e partecipa al metabolismo dell'ospite.
Questo secretoma o metaboloma delle piccole molecole e' accessibile
nelle feci e nelle urine. Le tecnologie1 H-NMR, GC-MS e LC-MS
permettono di monitorare i cambiamenti dei metaboliti, intesi come
concentrazione e proprieta' chimiche. I profili metabolici ottenuti
in combinazione con le analisi multivariate, contribuiscono ad
analizzare la cooperazione metabolica ospite-microbiota rispetto al
fenotipo, alla patologia e alla dieta. L'analisi combinata del
metaboloma nei diversi liquidi biologici, compresi gli estratti delle
acque fecali, il plasma e le urine, consente di stabilire
collegamenti tra la bioconversione degli ingredienti dei cibi
non-digeribili, la loro bio-disponibilita' e il loro effetto sul
metabolismo dell'ospite, anche in relazione con la patologia
concomitante.
E' stata ampiamente documentata la complessita' del microbiota
intestinale e l'effetto modulatorio esercitato da diversi fattori
endogeni ed esogeni. L'alimentazione nei primi mesi di vita e' uno
dei principali determinanti della salute del bambino, nonche' del
benessere successivo dell'adulto. Infatti, la modulazione del
microbiota in epoca perinatale ed infantile influenza lo sviluppo del
sistema immunitario ed il successivo stato di salute. Lo sviluppo del
microbiota intestinale correla con la sensibilizzazione allergica
nella prima infanzia e predispone agli sbilanciamenti metabolici alla
base dell'obesita' e del rischio cardiovascolare in eta' adulta.
The Human Microbiome Project, promosso dal National Institutes of
Health, si propone di identificare e di caratterizzare i taxa dei
microbioti umani ed il loro rapporto con lo stato di salute e di
malattia. Gia' oggi e' chiaro che il microbiota svolge un ruolo sulla
salute molto piu' importante di quanto si potesse immaginare.
Comprendere le dinamiche delle popolazioni batteriche e governarle,
piuttosto che aggredirle con antibiotici, potrebbe rivelarsi
strategica per sconfiggere numerose malattie ed i crescenti fenomeni
di resistenza antimicrobica. Di conseguenza, si potrebbero gestire le
comunita' microbiche in base al loro contenuto ed equilibrio
metabolico.
Il sequenziamento genico ha consentito di avviare l'analisi delle
comunita' microbiotiche, che spesso presentano interazioni molto
complesse. Di conseguenza, e' venuto meno il classico concetto di
infezione associata ad un singolo organismo, essendo stato scoperto
che varie malattie sono causate dagli squilibri nella popolazione
degli organismi che comunicano con l'ospite. Questo nuovo modello
puo' essere allargato a diversi quadri patologici, non solo quelli
strettamente infettivi. Si ritiene che le alterazioni del microbiota
concorrano a molte malattie infiammatorie croniche, alle allergie, al
diabete, all'obesita'. Tanto piu' e' elevata la diversita', tanto
minore e' la probabilita' che i patogeni esterni invadano e si
stabiliscano all'interno dell'organismo. Infatti, se tutte le nicchie
sono occupate, diventa difficile per gli "invasori" collocarsi
fisicamente e divenire operativi. Tuttavia, il ruolo del microbiota
nella patogenesi non si limita alla "competizione esclusiva": infatti
il microbioma interagisce con l'ambiente e con il patrimonio genetico
costituzionale. In sostanza, ogni persona possiede due patrimoni
genomici: quello costituzionale ed il microbioma. Le fluttuazioni
nelle popolazioni del microbiota si possono tradurre nella disbiosi e
percio' nell'insorgenza di patologie e, rispettivamente nella loro
regressione. La capacita' di governare queste fluttuazioni puo'
aprire nuove prospettive alla medicina del futuro, attraverso azioni
mirate sulle componenti modificabili del microbiota.
8.d Test post-natali per le malattie cardiovascolari mendeliane
Negli ultimi 25 anni sono stati individuati i geni responsabili di
diverse forme ereditarie di patologie cardiache aritmiche e/o
strutturali associate a morte improvvisa. Cio' ha determinato
l'introduzione di numerosi test genetici e un notevole sviluppo della
cardiogenetica in ambito clinico. Le patologie in questione sono
diverse (Tabella 14), e nel complesso sono comuni nella popolazione
generale (ad es., la prevalenza stimata delle cardiomiopatie
ipertrofiche e' di circa 1 su 500; quella della sindrome del QT lungo
circa 1 su 2.000). Sono state sviluppate linee guida per la diagnosi,
la sorveglianza e il trattamento dei soggetti affetti da queste
condizioni cosi' come dei soggetti (ancora) sani portatori delle
alterazioni genetiche causali.
Anche grazie allo sviluppo delle tecnologie di sequenziamento di
nuova generazione, l'applicazione dei test cardiogenetici e' quindi
in grande crescita. Cio' comporta un rischio di incremento di
richieste e usi impropri, anche perche' l'utilita' dei test varia a
seconda delle diverse condizioni genetiche. A causa della notevole
eterogeneita' genetica e della incompleta detection rate (compresa
tra il 20% e il 75% circa, a seconda della patologia) un esito
negativo di un test genetico non esclude di per se' la possibilita'
che un individuo sia affetto dalla patologia per cui e' stato
richiesto il test. Inoltre questi test sono spesso complicati dal
riscontro di varianti di significato incerto (VUS).
Il documento di riferimento e' l'"Expert Consensus Statement on the
State of Genetic Testing for the Channelopathies and
Cardiomyopathies", riguardante in modo specifico i test genetici
stilato congiuntamente dai principali esperti in materia di diversi
continenti. L'impiego dei test genetici e' discusso anche in altri
documenti focalizzati sulla diagnosi e la terapia di alcune di queste
condizioni, tutti approvati dalle societa' scientifiche cardiologiche
nazionali e internazionali. Come per le altre patologie genetiche su
base mendeliana, le evidenze disponibili non derivano da studi
randomizzati o condotti in cieco, bensi' dai dati di registri
specifici per patologia. Le raccomandazioni sono quindi per
definizione basate su livelli di evidenza C (opinione di esperti).
Il PDTA per queste patologie deve prevedere: