Malattie ultra-rare: negli USA un team di ‘investigatori’ va a caccia di diagnosi genetiche
09-10-2023 14:37 - News
La dottoressa Erin Conboy e il dottor Francesco Vetrini
All’Università dell’Indiana è stato istituito un Centro che ha un’unica missione: aiutare i pazienti a dare ‘un nome’ alla propria patologia
Chi non ricorda Gil Grissom, il biologo reso celebre dalla serie TV “CSI: Scena del crimine”? È grazie a personaggi come questo, o come Lincoln Rhyme, protagonista de “Il collezionista di ossa” e altri romanzi di Jeffrey Deaver, se il settore della polizia scientifica è approdato sul piccolo schermo e al cinema. Ma il fascino della ricerca di prove microscopiche o invisibili all’occhio umano non si esaurisce con la soluzione dei casi di omicidio e la cattura di pericolosi serial killer: nel campo della medicina, a dare un finale a storie personali di malattia e sofferenza trascinatesi per anni contribuiscono gli ‘investigatori della genetica’ come Francesco Vetrini, Genetista Clinico Molecolare presso l’Università dell’Indiana, negli Stati Uniti, e co-direttore dell’Undiagnosed Rare Disease Clinic (URDC), la Clinica per le Malattie Rare Non Diagnosticate dove si indagano i misteri dei geni nascosti nel nostro genoma.
UN CENTRO DEDICATO ALLE PATOLOGIE SENZA NOME
Insieme al dottor Vetrini, a capo della Clinica per le Malattie Rare Non Diagnosticate - che ha sede presso la Scuola di Medicina dell’Università dell’Indiana - c’è Erin Conboy, medico specialista in Pediatria e Genetica Clinica, da sempre impegnata nella comprensione dei disordini genetici. All’inizio del 2020 - quando il mondo intero era sul baratro della pandemia da COVID-19 - Conboy e Vetrini hanno messo insieme un team multidisciplinare di esperti dando vita alla URDC, rivolta a tutte le persone ancora prive di una diagnosi in grado di spiegare il loro malessere. “Il nostro programma si concentra principalmente sulla pediatria, ma ci rivolgiamo a pazienti di qualsiasi età, dai neonati a quelli con disturbi ad esordio in età adulta”, spiega Vetrini. “Pur essendo state precedentemente visitati da più specialisti e sottoposti a numerosi e approfonditi test di laboratorio, questi pazienti non hanno ancora ricevuto risultati conclusivi in merito alla loro condizione. Incontriamo individui affetti da anomalie congenite multiple o malformazioni degli organi interni, ma anche persone con gravi ritardi dello sviluppo, forme severe di autismo o convulsioni, oppure affette dai cosiddetti disturbi mendeliani, quelli cioè che coinvolgono uno specifico gene”.
TECNOLOGIE DI ULTIMA GENERAZIONE PER L’ANALISI DEL DNA
Due sono gli assi nella manica dei ricercatori statunitensi: in primo luogo l’utilizzo di tecniche di analisi del DNA all’avanguardia, che permettono di combinare le informazioni cliniche e anamnestiche con i profili genomici contenuti nelle banche dati. “Nel corso di una visita specialistica provvediamo alla raccolta di campioni di sangue, plasma e biopsie cutanee per le analisi di sequenziamento dell’esoma o dell’intero genoma o, ancora, per il sequenziamento dell’RNA, e inoltre eseguiamo test metabolomici mirati”, prosegue Vetrini. “Questi dati, insieme a quelli sulla storia familiare dei pazienti, vengono elaborati mediante l’utilizzo di sofisticate piattaforme di intelligenza artificiale, come Emedgene. L’obiettivo principale è di combinare i dati delle analisi genomiche, trascrittomiche e metabolomiche e sfruttare l’intelligenza artificiale per risolvere l’interrogativo diagnostico di questi pazienti ultra-rari”.
LA FIGURA CHIAVE: IL CONSULENTE GENETICO
Il secondo punto di forza dell’URDC è la multidisciplinarietà. Conboy e Vetrini si sono circondati di professionisti di fiducia come Kayla Treat, genetista pediatrica che ricopre il ruolo di “consulente genetico”: si tratta di una figura chiave nel processo di analisi, perché incontra i pazienti e mette in relazione la loro storia clinica e sanitaria, insieme a quella delle loro famiglie, con i risultati di tutti i test genetici, sia quelli effettuati in precedenza che quelli svolti a partire dai campioni biologici raccolti nei laboratori dell’URDC. “Quella del consulente genetico è una figura sconosciuta in Italia e in Europa”, afferma Vetrini. “Tuttavia, svolge un compito indispensabile, procurandosi e interpretando le storie familiari e mediche, valutando il quadro dell’ereditarietà, facilitando il processo decisionale in merito alle opzioni sui test genetici e spiegando i risultati di tali test ai pazienti all’interno del più ampio contesto delle loro famiglie. Con oltre 5.000 consulenti genetici già certificati negli Stati Uniti, e un incremento previsto del 100% nel prossimo decennio, la consulenza genetica rappresenta una delle professioni in più rapida crescita negli Stati Uniti”.
TANTI SPECIALISTI PER UN UNICO OBIETTIVO: LA DIAGNOSI
Una volta messo insieme tutto il materiale disponibile, gli ‘investigatori della genetica’ si riuniscono per l’interpretazione delle prove. Questa fase può in qualche modo ricordare il lavoro degli specialisti delle serie TV sopra citate ma, nello specifico caso, le indagini sono rivolte non alla scena del crimine, bensì all’interno dell’organismo, alla ricerca di varianti sospette tra gli oltre 22mila geni che compongono il genoma umano, varianti che possono fornire un appiglio per formulare una diagnosi di malattia. “Un team multidisciplinare composto da medici, genetisti clinici molecolari, ricercatori e studenti, costituisce il “Genome Board”, deputato a esaminare e discutere i casi dei pazienti precedentemente visti in clinica”, prosegue Vetrini. “Si genera una discussione dettagliata a partire da tutte le informazioni raccolte, per determinare se sia possibile trovare una causa alla base dei sintomi del paziente e, alla fine, si giunge a formulare un report clinico riassuntivo”. La diagnosi genetica definitiva serve, successivamente, per determinare le eventuali opzioni terapeutiche più appropriate per i singoli casi o per valutare le possibilità di accesso dei pazienti alle sperimentazioni cliniche.
UN PROGETTO CON AMPI MARGINI DI CRESCITA
All’URDC, Conboy e Vetrini credono fermamente nel potenziale della collaborazione e hanno intessuto un dialogo internazionale con genetisti, biochimici e biologi strutturali di altri poli universitari nel Nord Europa e anche in Italia - il Paese che Vetrini ha lasciato, dopo aver conseguito un dottorato di ricerca a Napoli, per andare ad approfondire le tecniche utili allo studio di geni correlati a malattie. “I dati pilota di questo nostro progetto saranno utilizzati in future applicazioni per portare finanziamenti ai National Institutes of Health (NIH) o sviluppare altre opportunità di collaborazione sia negli Stati Uniti che all’interno della Comunità Europea”, conclude Vetrini. “Inoltre, costituiscono una solida piattaforma per la creazione dell’infrastruttura di un laboratorio clinico focalizzato sul genoma, che stiamo correntemente validando con il Dipartimento di Genetica e il Next Generation Sequencing Lab dell’Università dell’Indiana, di cui io stesso sarò direttore clinico”.
UN SERVIZIO GRATUITO PER I PAZIENTI
Attualmente, la Clinica per le Malattie Rare non Diagnosticate è finanziata da una sovvenzione dell’Università dell’Indiana, perciò tutti gli esami clinici e i servizi di genetica sono disponibili gratuitamente per i pazienti e le loro famiglie, che spesso, negli anni, si trovano ad aver già speso migliaia di dollari per esami non dirimenti.
Dalla sua apertura nel 2020, l’URDC ha risolto circa il 20% dei misteri genetici giunti all’attenzione del team di Conboy e Vetrini, un numero eccezionale se si considera che si tratta di malattie per cui non erano state ancora scoperte correlazioni con specifici geni. Inoltre, nel 2021, l’URDC è stato ufficialmente designato come Centro di eccellenza per le malattie rare dalla National Organization for Rare Disorders (NORD) e, molto di recente, Conboy e Vetrini hanno espresso la richiesta di entrare a far parte della rete UDN (Undiagnosed Disease Network), incentrata sulle patologie ancora prive di diagnosi.
L’obiettivo principale di questo gruppo multidisciplinare di ‘investigatori’ rimane quelli di mettere fine all’odissea diagnostica che tantissime persone con condizioni ultra-rare si trovano a dover affrontare. Persone come Evan, Jordan o Ali, che dopo anni di dolorosa incertezza hanno ricevuto una spiegazione per i loro problemi di salute. Perché, come spiega Erin Conboy, “una volta che si sa con quale malattia si ha a che fare, la mente può smettere di perdersi in pensieri ansiosi e andare avanti”.
All’Università dell’Indiana è stato istituito un Centro che ha un’unica missione: aiutare i pazienti a dare ‘un nome’ alla propria patologia
Chi non ricorda Gil Grissom, il biologo reso celebre dalla serie TV “CSI: Scena del crimine”? È grazie a personaggi come questo, o come Lincoln Rhyme, protagonista de “Il collezionista di ossa” e altri romanzi di Jeffrey Deaver, se il settore della polizia scientifica è approdato sul piccolo schermo e al cinema. Ma il fascino della ricerca di prove microscopiche o invisibili all’occhio umano non si esaurisce con la soluzione dei casi di omicidio e la cattura di pericolosi serial killer: nel campo della medicina, a dare un finale a storie personali di malattia e sofferenza trascinatesi per anni contribuiscono gli ‘investigatori della genetica’ come Francesco Vetrini, Genetista Clinico Molecolare presso l’Università dell’Indiana, negli Stati Uniti, e co-direttore dell’Undiagnosed Rare Disease Clinic (URDC), la Clinica per le Malattie Rare Non Diagnosticate dove si indagano i misteri dei geni nascosti nel nostro genoma.
UN CENTRO DEDICATO ALLE PATOLOGIE SENZA NOME
Insieme al dottor Vetrini, a capo della Clinica per le Malattie Rare Non Diagnosticate - che ha sede presso la Scuola di Medicina dell’Università dell’Indiana - c’è Erin Conboy, medico specialista in Pediatria e Genetica Clinica, da sempre impegnata nella comprensione dei disordini genetici. All’inizio del 2020 - quando il mondo intero era sul baratro della pandemia da COVID-19 - Conboy e Vetrini hanno messo insieme un team multidisciplinare di esperti dando vita alla URDC, rivolta a tutte le persone ancora prive di una diagnosi in grado di spiegare il loro malessere. “Il nostro programma si concentra principalmente sulla pediatria, ma ci rivolgiamo a pazienti di qualsiasi età, dai neonati a quelli con disturbi ad esordio in età adulta”, spiega Vetrini. “Pur essendo state precedentemente visitati da più specialisti e sottoposti a numerosi e approfonditi test di laboratorio, questi pazienti non hanno ancora ricevuto risultati conclusivi in merito alla loro condizione. Incontriamo individui affetti da anomalie congenite multiple o malformazioni degli organi interni, ma anche persone con gravi ritardi dello sviluppo, forme severe di autismo o convulsioni, oppure affette dai cosiddetti disturbi mendeliani, quelli cioè che coinvolgono uno specifico gene”.
TECNOLOGIE DI ULTIMA GENERAZIONE PER L’ANALISI DEL DNA
Due sono gli assi nella manica dei ricercatori statunitensi: in primo luogo l’utilizzo di tecniche di analisi del DNA all’avanguardia, che permettono di combinare le informazioni cliniche e anamnestiche con i profili genomici contenuti nelle banche dati. “Nel corso di una visita specialistica provvediamo alla raccolta di campioni di sangue, plasma e biopsie cutanee per le analisi di sequenziamento dell’esoma o dell’intero genoma o, ancora, per il sequenziamento dell’RNA, e inoltre eseguiamo test metabolomici mirati”, prosegue Vetrini. “Questi dati, insieme a quelli sulla storia familiare dei pazienti, vengono elaborati mediante l’utilizzo di sofisticate piattaforme di intelligenza artificiale, come Emedgene. L’obiettivo principale è di combinare i dati delle analisi genomiche, trascrittomiche e metabolomiche e sfruttare l’intelligenza artificiale per risolvere l’interrogativo diagnostico di questi pazienti ultra-rari”.
LA FIGURA CHIAVE: IL CONSULENTE GENETICO
Il secondo punto di forza dell’URDC è la multidisciplinarietà. Conboy e Vetrini si sono circondati di professionisti di fiducia come Kayla Treat, genetista pediatrica che ricopre il ruolo di “consulente genetico”: si tratta di una figura chiave nel processo di analisi, perché incontra i pazienti e mette in relazione la loro storia clinica e sanitaria, insieme a quella delle loro famiglie, con i risultati di tutti i test genetici, sia quelli effettuati in precedenza che quelli svolti a partire dai campioni biologici raccolti nei laboratori dell’URDC. “Quella del consulente genetico è una figura sconosciuta in Italia e in Europa”, afferma Vetrini. “Tuttavia, svolge un compito indispensabile, procurandosi e interpretando le storie familiari e mediche, valutando il quadro dell’ereditarietà, facilitando il processo decisionale in merito alle opzioni sui test genetici e spiegando i risultati di tali test ai pazienti all’interno del più ampio contesto delle loro famiglie. Con oltre 5.000 consulenti genetici già certificati negli Stati Uniti, e un incremento previsto del 100% nel prossimo decennio, la consulenza genetica rappresenta una delle professioni in più rapida crescita negli Stati Uniti”.
TANTI SPECIALISTI PER UN UNICO OBIETTIVO: LA DIAGNOSI
Una volta messo insieme tutto il materiale disponibile, gli ‘investigatori della genetica’ si riuniscono per l’interpretazione delle prove. Questa fase può in qualche modo ricordare il lavoro degli specialisti delle serie TV sopra citate ma, nello specifico caso, le indagini sono rivolte non alla scena del crimine, bensì all’interno dell’organismo, alla ricerca di varianti sospette tra gli oltre 22mila geni che compongono il genoma umano, varianti che possono fornire un appiglio per formulare una diagnosi di malattia. “Un team multidisciplinare composto da medici, genetisti clinici molecolari, ricercatori e studenti, costituisce il “Genome Board”, deputato a esaminare e discutere i casi dei pazienti precedentemente visti in clinica”, prosegue Vetrini. “Si genera una discussione dettagliata a partire da tutte le informazioni raccolte, per determinare se sia possibile trovare una causa alla base dei sintomi del paziente e, alla fine, si giunge a formulare un report clinico riassuntivo”. La diagnosi genetica definitiva serve, successivamente, per determinare le eventuali opzioni terapeutiche più appropriate per i singoli casi o per valutare le possibilità di accesso dei pazienti alle sperimentazioni cliniche.
UN PROGETTO CON AMPI MARGINI DI CRESCITA
All’URDC, Conboy e Vetrini credono fermamente nel potenziale della collaborazione e hanno intessuto un dialogo internazionale con genetisti, biochimici e biologi strutturali di altri poli universitari nel Nord Europa e anche in Italia - il Paese che Vetrini ha lasciato, dopo aver conseguito un dottorato di ricerca a Napoli, per andare ad approfondire le tecniche utili allo studio di geni correlati a malattie. “I dati pilota di questo nostro progetto saranno utilizzati in future applicazioni per portare finanziamenti ai National Institutes of Health (NIH) o sviluppare altre opportunità di collaborazione sia negli Stati Uniti che all’interno della Comunità Europea”, conclude Vetrini. “Inoltre, costituiscono una solida piattaforma per la creazione dell’infrastruttura di un laboratorio clinico focalizzato sul genoma, che stiamo correntemente validando con il Dipartimento di Genetica e il Next Generation Sequencing Lab dell’Università dell’Indiana, di cui io stesso sarò direttore clinico”.
UN SERVIZIO GRATUITO PER I PAZIENTI
Attualmente, la Clinica per le Malattie Rare non Diagnosticate è finanziata da una sovvenzione dell’Università dell’Indiana, perciò tutti gli esami clinici e i servizi di genetica sono disponibili gratuitamente per i pazienti e le loro famiglie, che spesso, negli anni, si trovano ad aver già speso migliaia di dollari per esami non dirimenti.
Dalla sua apertura nel 2020, l’URDC ha risolto circa il 20% dei misteri genetici giunti all’attenzione del team di Conboy e Vetrini, un numero eccezionale se si considera che si tratta di malattie per cui non erano state ancora scoperte correlazioni con specifici geni. Inoltre, nel 2021, l’URDC è stato ufficialmente designato come Centro di eccellenza per le malattie rare dalla National Organization for Rare Disorders (NORD) e, molto di recente, Conboy e Vetrini hanno espresso la richiesta di entrare a far parte della rete UDN (Undiagnosed Disease Network), incentrata sulle patologie ancora prive di diagnosi.
L’obiettivo principale di questo gruppo multidisciplinare di ‘investigatori’ rimane quelli di mettere fine all’odissea diagnostica che tantissime persone con condizioni ultra-rare si trovano a dover affrontare. Persone come Evan, Jordan o Ali, che dopo anni di dolorosa incertezza hanno ricevuto una spiegazione per i loro problemi di salute. Perché, come spiega Erin Conboy, “una volta che si sa con quale malattia si ha a che fare, la mente può smettere di perdersi in pensieri ansiosi e andare avanti”.
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