Gli obiettivi, gli strumenti, le ricadute del Programma Malattie senza Diagnosi del Tigem di Pozzuoli. Perché dare un nome alla malattia del proprio figlio o della propria figlia è un passo fondamentale verso la speranza.
Per i pazienti e le loro famiglie avere il nome della malattia è fondamentale. Non a caso, da alcuni anni si celebra intorno alla fine di aprile la Giornata internazionale dei bambini senza diagnosi, promossa dall’Undiagnosed Diseases Network International.
«Per molti pazienti e familiari, sapere contro che cosa si sta combattendo è importante dal punto di vista psicologico».
Vincenzo Nigro
Spiega Vincenzo Nigro, professore di genetica medica all’Università degli Studi della Campania Vanvitelli e responsabile dell’Unità di Next Generation Sequencing del Tigem di Pozzuoli: la struttura che, attraverso sofisticati sistemi di “lettura” della sequenza del Dna e di analisi dei dati che è al cuore del Programma Malattie senza Diagnosi.
«Soprattutto – prosegue Nigro – avere una diagnosi permette di indirizzare verso una terapia (o un‘eventuale sperimentazione clinica per una nuova terapia) e di fare una consulenza genetica precisa al resto della famiglia, per scoprire se ci sono portatori e se anche futuri fratellini o sorelline potrebbero essere affetti. Ancora: se la malattia e la sua causa sono del tutto sconosciute, la diagnosi permette di avviare un processo di ricerca per saperne di più. Può succedere, perché ci sono ancora molti geni dei quali non si sa nulla fino a quando non si scopre che sono mutati in un certo paziente». Scoprire la funzione di un gene e i meccanismi del suo coinvolgimento in una malattia, magari attraverso lo sviluppo di un modello cellulare o animale, è il primo passo necessario per poter immaginare terapie specifiche.
Non è tutto: dare un nome a quante più malattie genetiche possibile ha anche rilevanza per la sanità pubblica, per sapere quante e quali sono esattamente le malattie genetiche rare che affliggono un paese e quali caratteristiche hanno e reagire di conseguenza. Nigro cita un esempio che proviene dai dati relativi ai 570 casi analizzati e refertati dal 2016, l’anno di avvio del Programma Malattie senza Diagnosi, al 2020. «Abbiamo osservato che per il 61% di questi, la causa risiede in una mutazione spontanea, de novo, non presente nei genitori. Poiché la frequenza di queste mutazioni aumenta con l'età dei genitori – e in particolare del papà – che in Italia continua a salire ed è tra le più elevate dei Paesi ad alto reddito, questa osservazione implica che in futuro dobbiamo aspettarci un aumento di malattie e condizioni legate all’insorgenza di mutazioni de novo». E, viceversa, che politiche sociali che favoriscano un accesso più precoce alla genitorialità nel nostro paese potrebbero avere una ricaduta positiva sul rischio di sviluppare malattie genetiche rare o condizioni come l’autismo.
Il sequenziamento di nuova generazione
Ma come si fa a ottenere una diagnosi per malattie così rare e complesse? A dare risposte che altri centri non sono riusciti a dare, come in molti casi? Tutto dipende dalla potenza del mezzo d’indagine a disposizione, che nel caso del Tigem è il cosiddetto sequenziamento massivo di nuova generazione, un insieme di tecnologie di sequenziamento del Dna (o dell’Rna) che permettono di “leggere” in parallelo la successione delle “lettere” che costituiscono non uno o pochi ma milioni di frammenti di Dna. Questo permette di analizzare velocemente genomi di grandi dimensioni come è appunto quello umano, costituito da circa 3,2 miliardi di lettere (o basi). «Per capirci – racconta Nigro – quando abbiamo avviato il Programma avevamo un sequenziatore che permetteva di leggere 300 miliardi di basi (10 volte un genoma) in 12 giorni. Oggi ne abbiamo uno che legge 6 mila miliardi di basi in 40 ore, e l’innovazione continua». Naturalmente, a tanta potenza nella generazione di dati ne deve corrispondere altrettanta nella loro analisi, grazie a software specifici utilizzati da bioinformatici, che in un prossimo futuro potranno probabilmente contare anche sull’aiuto dell’intelligenza artificiale.
«Per la precisione – prosegue Nigro – quello che viene in genere analizzato a partire dai campioni di pazienti che arrivano al Programma Malattie senza Diagnosi non è l’intero genoma ma l’esoma, cioè l’insieme dei geni, le sequenze che codificano per proteine. Questo perché ogni sequenza deve essere letta moltissime volte in genitori e figli e concentrare lo sforzo sull’esoma bilancia meglio costi e benefici, considerato che il sequenziamento molto accurato dell’esoma permette di trovare risposte in molti dei casi analizzati. E se l’esoma non basta si fa sempre in tempo a passare al sequenziamento del genoma intero». Dal suo avvio, il Programma ha permesso di dare una diagnosi a oltre 300 pazienti: persone che, con i loro familiari, prima brancolavano nel buio e ora hanno un nome e, dunque, una speranza.
Aspetti critici e prospettive per il futuro
È vero però che non sempre è possibile arrivare a una diagnosi, e per varie ragioni. «Per esempio, se ci troviamo di fronte a condizioni che non dipendono da mutazioni di un singolo gene, ma dal coinvolgimento di più geni e dalla loro interazione con l’ambiente. Oppure quando si identifica una mutazione in un gene con una funzione sconosciuta, per la quale non sono descritti altri casi in letteratura. Pensate che ognuno di noi ha circa 4 milioni di variazioni nel proprio Dna, alcune delle quali potenzialmente patologiche: è chiaro che non basta osservarne una in un singolo paziente per concludere che sia responsabile della sua malattia, servono almeno altri due casi identici». È il motivo per il quale Nigro non vede con favore l’ipotesi, talora ventilata, di utilizzare il sequenziamento dell’intero genoma come strumento di screening per ogni neonato.
«Ognuno di noi – me compreso – ha mutazioni potenzialmente pericolose in una novantina di geni. Uno screening di questo tipo rischierebbe di creare il panico tra i genitori, spingendoli a una serie successiva di approfondimenti magari inutili (se non si potesse prevedere con certezza l’effetto delle mutazioni, o se non fossero disponibili terapie) ma sicuramente costosi in termini sia economici sia psicologici. Quello che si potrebbe fare in futuro, invece, è utilizzare come strumento di screening neonatale il sequenziamento mirato di singoli geni o regioni genomiche coinvolti in malattie per le quali c’è un approccio terapeutico già disponibile o molto vicino a diventarlo».
In alcuni casi, infine, a ostacolare l’individuazione di una diagnosi sono proprio le caratteristiche tecniche del sequenziamento massivo, per cui anche quando viene letto l’intero genoma può succedere che alcune informazioni sfuggano. Ecco perché anche in questo campo la ricerca non si ferma. Del resto, basta considerare che ora bastano poche ore per sequenziare un genoma umano mentre poco più di vent’anni fa ci sono voluti ben quattro anni per sequenziarne solo il primo miliardo di basi per capire che la scienza sta facendo davvero passi da gigante. Nella speranza che, anche grazie a Fondazione Telethon, siano sempre meno le malattie che restano senza un nome e senza una terapia.
