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17/12/2016
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Schema del discorso
• Le cellule staminali
• La medicina personalizzata
• Le tecnologie dell’informazione, l’intelligenza
artificiale, i robot e big data al servizio della
medicina?
• My-AHA, un progetto europeo per
l’invecchiamento in salute
• La comunicazione scientifica
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Cellule staminali: cosa sono? • Cellule capaci di dividersi, differenziare, e
auto-rinnovarsi
• Cellule staminali embrionarie
• Cellule staminali neurali, precursori neuronali,
gliali
• Cellule staminali mesenchimali (adulte): cellule
del midollo osseo (cordone ombelicale) che
possono essere prelevate ed espanse in vitro,
in grado di differenziarsi in derivati del
mesoderma
• IPS cellule staminali pluripotenti indotte
Sources of stem cells (SCs) for therapeutic use
Pluchino et al., Neuroscience Letters, 2009
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Cosa servono?
• Terapia sostitutiva
• Effetto by-stander
• Ricostruzione di organi
http://www.stemcellitaly.org/
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Le cellule staminali possono
curare tutto?
(A) Recent market survey
exhibiting distribution in
academic/university communities
and pharmaceutical/biotechnology
communities.
(B) A depiction of the survey of
stem cells used for research in the
global marketplace.
(C) The survey on the type of
markers used to characterize
MSCs.
http://www.selectbiosciences.com/
marketreports/StemCellsRegenMe
d08.aspx.
Kode et al., Cytotherapy, 2009
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Problemi nella ricerca sulle cellule
staminali e rischi nel trasferimento
in clinica • Le cellule staminali e i loro derivati rappresentano un nuovo
prodotto
• Sono difficili da controllare (eterogeneità nei risultati)
• I modelli animali non sempre rispecchiano la situazione nell’uomo, soprattutto per quanto riguarda la tossicità
• Studi in cui si trapiantano cellule umane in animali non possono predire con precisione la risposta immunitaria e biologica nell’uomo
• Rischio di tessuti ectopici e tumori
• Le cellule staminali possono sopravvivere per anni nel paziente, o la loro azione essere irreversibile, quindi ci deve essere un attento follow-up
• Necessità di standardizzazione del prelievo da donatori umani e di un rigoroso controllo di qualità
Responsabilità dei
ricercatori
• Conoscere le linee guida e
metterle in pratica
• Comitati etici devono valutare la
ricerca clinica che usa prodotti
da embrioni umani o altre
cellule pluripotenti, nuove
applicazioni di cellule staminali
embrionali o adulte, cellule
ematopoietiche utilizzate per
scopi diversi da quelli soliti
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Preparazione delle cellule
• Diverse prescrizioni per cellule mantenute
in coltura per breve tempo (<48 h) in
condizioni di non proliferazione e per
quelle con estese manipolazioni
• Autologhe/allogeniche
• Unipotenti/multipotenti
• Funzioni omologhe e non
• Integrazione in tessuti o organi, o in
capsule
Prelievo MSCs da femore e
tibia di topi EGFP (7-9
settimane di età) Piastratura
MSCs Medium: αMEM +
10%FBS
3gg
Primo cambio del terreno
e rimozione delle cellule
non aderenti
7gg
Immunodeplezione:
rimozione delle cellule
CD11b+
Espansione
Trapianto
COLTURA MSCs
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Fonti del materiale
• Consenso informato dal donatore
– le cellule possono essere conservate a lungo
– in futuro può esser contattato per autorizzare nuovi usi
– Il donatore deve sottoporsi a screening per malattie infettive
ed eventualmente genetiche
– Le cellule possono essere modificate geneticamente
– Che non ci sono restrizioni per il tipo di ricevente
– Che verranno prese misure per la privacy del donatore (e
verrà informato della distruzione dei suoi dati)
– Se potranno essere utilizzate commercialmente e solo
dall’istituzione in cui sono state prelevate
Raccomandazioni per il prelievo
• Screening del donatore
• Identificare dei marcatori per l’identità e la
potenzialità delle cellule trapiantate
• Se possibile rimpiazzare i materiali animali
utilizzati nella preparazione delle cellule
con analoghi materiali umani
• Sistemi di controllo di qualità
• Le modifiche genetiche devono seguire le
linee guida della terapia genica e la
terapia cellulare
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Studi preclinici
• Fornire evidenza di sicurezza della terapia
• Fornire prova di principio della efficacia della
terapia
• Sono NECESSARI prima di procedere alla
sperimentazione clinica (a meno che non
esistano già studi umani approvati, controllati
e conclusivi con lo stesso tipo di cellule)
• Continua interazione tra preclinica e clinica
(per eventuali nuovi dubbi sulla sicurezza)
efficacia
• Studi sui meccanismi d’azione in
modelli animali (o su tessuti umani) sono auspicabili
• Tuttavia una completa comprensione non è essenziale
per cominciare studi umani soprattutto nel caso di
patologie gravi e intrattabili
• Studi su animali per testare cellule geneticamente
modificate, recupero morfologico e funzionale, dose,
via di somministrazione, età ottimale, stadio della
malattia, distribuzione e sopravvivenza cellulare e
integrazione nei tessuti
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Modelli particolari
• Utilizzare specie animali più grandi per
studi su osso, cartilagine, tendini
• Primati caso su caso
tossicità
• Studi in vitro
• In modelli animali
• Risposte immunitarie deleterie, tossicità
acuta da infusione, comportamenti inattesi
dei componenti cellulari, tumorigenesi
• Cellule a lungo tempo in coltura: anomalie
genetiche (tumori)
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Dal Corriere della Sera/Salute
8 maggio 2009 • I rischi
• A Mosca il trapianto: un anno
dopo si scopre un tumore
• La rivista Plos Medicine ha pubblicato il
primo caso di degenerazione maligna
in un ragazzo israeliano
Ricercatori clinici
• Collaborare con i ricercatori di base per chiarire
se gli aspetti biologici delle cellule staminali
• Consenso informato (terapie alternative)
• Conflitti di interesse (ricercatori, sponsor,
istituzioni)
• Follow-up (privacy)
• Piani per eventuale tossicità o tumori
• Coperture assicurative per i pazienti nel caso di
complicanze
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Standard per una valutazione
oggettiva • Competenza
• Analisi rischio/beneficio
• Paragone con le terapie esistenti
• Follow up (autopsia)
• Pubblicazione di risultati positivi e/o
negativi
Raccomandazione
• Le terapie con cellule staminali sono
SPERIMENTALI
• Non dovrebbero costare nulla al paziente
• Dovrebbero essere autorizzate solo in
strutture pubbliche?
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La medicina personalizzata
• Enfasi sulla prevenzione
• Selezione della terapia ottimale e
riduzione delle prescrizioni tentativo/errore
• Aiuta a ridurre le reazioni avverse ai
farmaci
• Aumenta l’aderenza del paziente al
trattamento
• Migliora la qualità delle vita
• Rivela usi alternativi di farmaci
• Aiuta a controllare i costi della salute (?!)
Percentuale di persone a cui un
farmaco è utile
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Aspetti etici della medicina
personalizzata • Test genetici predittivi e di suscettibilità
• Aspetti commerciali
• Consenso informato, test online
(autodiagnosi), diritto a non sapere, la
famiglia, aspetti psicologici
• Confidenzialità (con la famiglia, con l’operatore
sanitario)
• La privacy (assicurazioni? Pensione? Lavoro?)
• Discriminazione su base genetica
• Divieto di stigmatizzazione
fMRI e lettura del pensiero
• Algoritmi (ora però l’AI trova da sé le
inferenze)
• Gare tra neuroradiologi e neuropsicologi
per indovinare numeri, immagini…
• Già usati da polizia: rafforzare la presenza
dove gli algoritmi predicono i crimini
• Imprigionare il soggetto che si pensa
possa commettere un crimine?
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Right Insula
Visuomotor Salience
A P
Transition
Pattern A
Pattern B
BO
LD
sig
nal change
Timepoints
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Consorzio
GMT GMT+1 GMT+9 GMT+10
Differenti fragilità • Cognitiva
• Fisica (equilibrio/impedimento motorio)
• Psicologica (depressione, ansietà)
• Sociale (solitudine)
• Nutrizione
• Qualità del sonno www.activeageing.unito.it
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www.activeageing.unito.it
My-AHA RCT user centers and living lab
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Utilizzatori potentiali • Il cittadino (adulto anziano)
• Fornitore accreditato di
servizi
• Assicurazioni sanitarie
• Dottori
www.activeageing.unito.it
Impatto • Industriale: crescita del mercato
economico: le soluzioni ICT crescono
annualmente del 18%; nella EC
diminuzione del tasso di mortalità del
45%, del 20% nel ricorso alle cure di
pronto soccorso, 15% visite, 14%
ricoveri elettivi, 14% giorni letto, e 8%
delle tariffe
• Welfare un uso moderato dei servizi di
telesanità nell’EU può ridurre di 12,5
milioni I giorni letto in ospedale e di 40
milioni nelle case di cura (rapporto EU
su ICT and ageing, 2012)
• Impatto sulla comunità scientifica
www.activeageing.unito.it
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Orpea 2016
Robot
Some robots
• Pepper
• Romeo
• Jibo
• Paro (seal)
• GyraffPlus
• Zara
Questions
• Why a robot and not a
human caregiver?
• Humanoid or not?
• Doll therapy
Some requirements
• Able to react to stimuli
• Capable of adaptive behavior
• Autonomous responses to the
environment
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Usage
• Remainders and instructions for activities
of daily life and safety
• Entertainment and hobbies
• Reminiscence and social contact
Orpea 2016
Robot Project GyraffPlus
Signora Lea and robot Robin
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Orpea 2016
Doll therapy
• Paro Robot
Orpea 2016
Empathy: Zara the supergirl
(P. Fung, Hong Kong University)
• Sofware running on PC (videocamera)
• Empathic machine
• Face expressions
• Voice sound characteristics
• Content of the anwers
• Automatic learning
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Orpea 2016
Pepper Robot
• Empathy
• Videoconference
• Cloud
• Physical Training
• Videogaming
Orpea 2016
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Orpea 2016
Problems
• Big data – IoT (smart objects, sensors, smartphones) – robots as information hubs – cloud robotics
• Role of robot in mediating the user’s informational environment
• Habits such as sleeping, exercising, third persons entering the house, appointment, communications continuously recorded
• Storage of medical data
• Ethical problems
• Privacy
• Reality vs appearance (gap?)
• Appearance: as if
• Moral status to robot?
• Robot’s rights
Care robotics
• Ethically sensitive field
• Potential reduction of human contact
• Potential increase of the objectification
and loss of control of the elderly
• Loss of privacy
• Loss of personal freedom (restrictive
interventions by the robot)
• Deception or infantilization
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Orpea 2016
Asimov’s laws of robots
• A robot may not injure a human being or, through inaction, allow a human being to come to harm.
• A robot must obey the orders given it by human beings except where such orders would conflict with the First Law.
• A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second Laws
Orpea 2016
La comunicazione scientifica
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S. Bencivelli
• Il sedicente scienziato eterodosso è
perseguitato
• In genere è un ciarlatano
• Giornalismo a tesi
• Par condicio a tutti i costi
• I miglioramenti si vedono a occhio nudo/ la
mamma è il miglior medico
Stamina
• Metodo sconosciuto (il brevetto mai
accettato)
• Richiesta di brevetto con foto copiate da
pubblicazione Ucraina
• Non GMP (campioni inquinati, nomi
donatori cancellati dalle provette, cellule
morte, dosi incerte)
• Strutture non idonee
• Non follow up clinico
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Cura compassionevole
• si intende l’uso, in singoli casi al di fuori di
un trial clinico, di un trattamento che,
sebbene non ancora approvato dagli enti
di controllo preposti, sia già stato testato
per quanto riguarda i possibili rischi per la
salute del paziente (assenza di effetti
avversi) e che presenti delle legittime
aspettative di efficacia, in assenza di
trattamenti alternativi
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Noi non abbiamo nessuna
responsabilità?
Chi è senza peccato… • Ricercatori
• Medici e Ordine dei medici
• Comitati etici
• Giudici e Avvocati
• Politici
• Giornalisti
• Cantanti (Celentano), Attori (Gina
Lollobrigida), Presentatori (Fiorello),
Pornostar, Papa Francesco
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ricercatore
Ente finanziatore
rivista scientifica
lavoro di sperimentazione
risultato
pubblicazione scientifica
comunicato stampa
Articolo
comunicazione sui
media
Courtesy F. Rossi
Annuncio
semitrionfalistico della
ricerca;
Descrizione della
scoperta (e rivista)
Affermazione di cautela
e invito alla speranza
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MSC
• Non generano neuroni (non terapia
sostitutiva)
• non sono esenti da rischi di tumore
Cura compassionevole
• si intende l’uso, in singoli casi al di fuori di
un trial clinico, di un trattamento che,
sebbene non ancora approvato dagli enti
di controllo preposti, sia già stato testato
per quanto riguarda i possibili rischi per la
salute del paziente (assenza di effetti
avversi) e che presenti delle legittime
aspettative di efficacia, in assenza di
trattamenti alternativi
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Web 2.0
• Scavalca i media classici
• Diretto rapporto tra ricerca e pubblico
• Rumore di fondo (blog, twitter, fb) di
commentatori non professionisti
Le vaccinazioni fanno male?
• Magistrati
• Medici
• Blog
• Giornali
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Trapianto di
testa
• NICO porte aperte
• Presso Ospedale San
Luigi di Orbassano
• Regione Gonzole 10
