Avanzamento nei trattamenti medici su misura: hanno rilevato la «impronta digitale» delle cellule immunitarie

La maggior parte delle malattie autoimmuni è facile da diagnosticare ma difficile da trattare. Tuttavia, questo scenario potrebbe cambiare sulla base dei risultati della ricerca di scienziati australiani, canadesi e nordamericani pubblicati su Science. Lo studio ha proposto di utilizzare l'impronta digitale unica delle cellule immunitarie per identificare rapidamente quali trattamenti funzioneranno in caso di una malattia autoimmune.

«Abbiamo analizzato il profilo genomico di oltre un milione di cellule di 1.000 persone per identificare un'impronta digitale che collega i marcatori genetici a malattie come la sclerosi multipla, l'artrite reumatoide, il lupus, il diabete di tipo 1, la spondilite, la malattia infiammatoria intestinale e il morbo di Crohn malattia. Siamo stati in grado di farlo utilizzando il sequenziamento monocellulare, una nuova tecnologia che ci consente di rilevare sottili cambiamenti nelle singole cellule», ha spiegato Joseph Powell, autore principale dell'articolo e ricercatore presso il Garvan Institute for Medical Research di Sydney, in Australia.

Questa scoperta potrebbe aiutare le persone a trovare trattamenti personalizzati che funzionino per loro e guidino lo sviluppo di nuovi farmaci. Lo studio congiunto condotto da ricercatori di Sydney, Hobart, Melbourne, Brisbane e San Francisco aiuta a capire perché alcuni trattamenti funzionano bene in alcuni pazienti, ma non in altri.

È il più grande studio fino ad oggi per collegare i geni che causano malattie a tipi specifici di cellule immunitarie. Una sperimentazione è ora in corso a Sydney con pazienti con malattia di Crohn che tenta di anticipare quali trattamenti funzioneranno per pazienti specifici.

«Alcune malattie autoimmuni possono essere notoriamente difficili da trattare», ha affermato Powell. A causa della complessità del nostro sistema immunitario e di quanto varia da individuo a individuo, attualmente non abbiamo una buona comprensione del perché un trattamento funzioni bene in alcune persone ma non in altre».

Lo studio ha collegato geni e tipi specifici di cellule immunitarie alla malattia di una persona. Ciò significa che il profilo genetico unico di un individuo potrebbe essere utilizzato per somministrare trattamenti su misura per domare con precisione il proprio sistema immunitario.

«I nostri dati forniscono anche una nuova strada per ridurre i potenziali bersagli farmacologici. I potenziali impatti sulla salute e sull'economia di questa ricerca sono enormi «, ha spiegato Alex Hewitt, autore principale e ricercatore clinico presso il Menzies Institute for Medical Research dell'Università della Tasmania. La maggior parte delle malattie genetiche rare sono come un grande incidente stradale nel corpo: di solito sono facili da identificare e localizzare nel genoma in cui si verificano. Ma le malattie immunitarie spesso assomigliano più alla congestione del traffico, dove i cambiamenti genetici che lo bloccano sono più difficili da identificare in modo specifico. Questo studio ci ha aiutato a identificare i punti dolenti».

I sistemi immunitari sono progettati per combattere le minacce esterne, ma le malattie autoimmuni si verificano quando il sistema immunitario prende di mira le cellule sane. Si tratta di disturbi che colpiscono una persona su 12 nel mondo e richiedono trattamenti per tutta la vita per ridurre al minimo i danni. Spesso, nel corso della malattia, i pazienti proveranno molti trattamenti diversi prima di trovarne uno adatto a loro.

«Alcuni farmaci possono essere molto efficaci solo nel 15% dei pazienti, quindi non sono raccomandati come trattamento di prima linea», afferma Seyhan Yazar, coautore dello studio. Ora abbiamo un modo per collegare la risposta al trattamento con la genetica immunitaria di un individuo e potenzialmente rilevare che il 15% dei pazienti prima ancora che un medico somministri il trattamento».

I ricercatori affermano che i loro dati potrebbero ridurre i rischi associati allo sviluppo di nuovi trattamenti. «Le aziende farmaceutiche possono avere centinaia di obiettivi e devono prendere decisioni su quali porteranno agli studi clinici di Fase I, sapendo che il 90% dei potenziali farmaci candidati fallisce durante lo sviluppo clinico», ha affermato José Alquicira-Hernández, co-autore e ricercatore presso l'Istituto Garvan. Capire quali tipi di cellule sono rilevanti per una particolare malattia è fondamentale per lo sviluppo di nuovi farmaci».

Lo studio fornisce informazioni uniche esaminando i geni nelle singole cellule immunitarie su una scala senza precedenti. Ha analizzato la genomica di oltre un milione di singole cellule immunitarie di circa 1000 individui sani, esplorando 14 diversi tipi di cellule immunitarie in totale.

Questo approccio individuale costruisce un quadro molto più chiaro rispetto agli studi precedenti che hanno analizzato le cellule combinate in un campione di sangue. «Il problema con l'analisi di massa dell'RNA è che guardiamo solo a un segnale medio. Ma c'è una grande variazione nelle funzioni cellulari e nei tipi di cellule che consentono al corpo di difendersi dagli attacchi», spiega Yazar. L'analisi media non riflette ciò che accade nell'intera varietà di cellule immunitarie».

«Stiamo lavorando a uno studio sulla malattia di Crohn in collaborazione con St. George che determinerà come il genotipo immunitario di un paziente influisce sulla sua risposta a diversi trattamenti e cerchiamo di stabilire nuovi studi in una varietà di malattie autoimmuni», ha concluso Powell. È una pietra miliare significativa che mira a mostrare come la genetica contribuisca al rischio di malattie immunitarie a livello cellulare».

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