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A A . . N N . . D D . . O O . . S S . . P P a a r r m m a a o o n n l l u u s s A A s s s s o o c c i i a a z z i i o o n n e e N N a a z z i i o o n n a a l l e e D D o o n n n n e e O O p p e e r r a a t t e e a a l l S S e e n n o o Mark Skolnick 27 Maggio 2016 Palazzo del Governatore – Parma

Mark Skolnick - andosparma.files.wordpress.com · individuo, sull’espressione dei nostri geni e sull’interazione dei nostri geni con il nostro particolare stile di vita. ... Il

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Mark Skolnick

27 Maggio 2016

Palazzo del Governatore – Parma

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Un nuovo mondo della medicina è visibile all’orizzonte. Non si tratta di un orizzonte lontano, bensì molto più vicino di quello che si pensi.

Parliamo di Medicina Personalizzata. Una medicina che tiene conto delle particolarità di ognuno di noi e che si basa sulla struttura genetica di ogni singolo individuo, sull’espressione dei nostri geni e sull’interazione dei nostri geni con il nostro particolare stile di vita. Poiché la scoperta del BRCA1 è stato uno degli elementi più significativi di questa rivoluzione, nella mia esposizione farò spesso riferimento ad esso.

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Circa 10.000 anni fa, il genere umano iniziò i primi esperimenti genetici. Si iniziò a selezionare piante ed animali per ottenere gli elementi fondamentali. Ad esempio, dalla Senape selvatica sono derivati

• dai fiori e gambi → i broccoli

• dai fiori → il cavolfiore

• dalle gemme terminali → il cavolo

• dai germogli laterali → i cavoletti di Bruxelles

• dalle foglie → le cime di rapa

• dai gambi → il cavolo rapa.

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Analogamente, nel mondo animale, l’evoluzione ha portato animali da lavoro e animali da trasporto

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L’evoluzione del lupo in cane ha esemplificato la nostra capacità di selezionare tratti comportamentali, come cani da pastorizia, cani da caccia e cani da guardia. Ora, la grande evoluzione della nostra conoscenza della genetica, ci pone di fronte ad un altro fondamentale passaggio, talmente grande da ricalcare quello delle piante e degli animali.

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Gli ultimi 60 anni hanno visto una rivoluzione tecnologica straordinaria. Basti pensare alle innovazioni nel campo delle comunicazioni, dell’informatica e della produzione di immagini, come la Risonanza Magnetica che su questa immagine mostra Edema e Metastasi Cerebrali

Metastasi cerebrali Edema

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Basi del DNA (C, G, A, T) e spina dorsale del DNA

Non di meno sono i grandi progressi fatti nella biologia molecolare che, unendosi ai precedenti, portano a questa grandissima evoluzione della medicina.

Superando tutti gli alfabeti creati dall’uomo, troviamo l’alfabeto della vita, le 4 basi del DNA,

simboleggiate da C, G, A e T

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23 Coppie di Cromosomi

Quasi ogni cellula del nostro corpo ha 46 molecole dette cromosomi, che contengono lunghe catene di basi di DNA. Ogni individuo eredita 23 cromosomi dalla madre e 23 cromosomi dal padre. Il numero di basi del DNA in questi cromosomi è strabiliante. Si parla di circa 3 miliardi di basi dalla madre ed altrettante dal padre. Questi 6 miliardi di basi costituiscono il GENOMA

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Radiografia della molecola del DNA

La struttura del DNA fu scoperta nel 1953 da Watson e Crick, utilizzando i dati radiografici creati da Franklin La radiografia della molecola del DNA mostra che la spina dorsale è sulla parte esterna della molecola

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La sua radiografia ha permesso a Watson e Crick di capire che la spina dorsale della molecola si trova al di fuori di

una doppia elica, mentre le basi sono all’interno di questa.

Coppia di basi

Molecola del DNA

Coppia di basi

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Codifica del DNA

Negli anni ’60, siamo arrivati a comprendere che queste 4 lettere erano lette come triade, chiamate codoni. Questi 64 codoni a loro volta codificano i 22 amminoacidi che formano le proteine, più l’unico segno di punteggiatura – STOP – fermo di codificazione.

Per esempio TCT, TCC, TCA, e TCG codificano per Serine.

Un gruppo di questi codoni che produce una

una proteina viene detto gene.

Il genoma umano consta di circa 20.000 geni

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Sequenziamento del DNA su lastra fotografica .

La moderna genetica si sviluppò negli anni ’70. Sanger e Gilbert inventano metodi di sequenziamento del DNA. Tali metodi consentono ai ricercatori di determinare la stringa delle 4 basi del DNA contenuto in un frammento di esso. Le scale delle sequenze sono lette a mano su una tradizionale lastra radiografica

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DNA Ricombinante

In seguito, Cohen e Boyer inventano il DNA ricombinante.

Questa fondamentale tecnica permette al ricercatore di prendere una sequenza di DNA, e di inserirla in un vettore creato in laboratorio. Una volta che il gene viene inserito nel vettore, la molecola ricombinante può essere replicata miliardi di volte in un giorno. In questo modo una molecola ricombinante funziona come una fabbrica biologica per la produzione della proteina codificata per il DNA.

Linea di sinistra del diagramma

• Una cellula che contiene un gene umano di interesse viene coltivata

• Il DNA viene isolato

• Il gene di interesse viene selezionato e prelevato Linea di destra del diagramma

• Si fa crescere un batterio

• Si estrae un piccolo cromosoma circolare

• Viene purificato e tagliato Il gene umano viene inserito nel cromosoma Il batterio cresce e produce il gene umano

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Ricombinazione durante la Meiosi

Nella slide, il cromosoma blu è di un genitore, il rosso dell’altro e sul lato destro vi sono due nuovi cromosomi, ognuno è un mix di entrambi i cromosomi dovuto alla ricombinazione.

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Filamenti Complementari di DNA che mostrano un Polimorfismo

Il DNA è una molecola a 2 filamenti, dove un filamento è una sequenza complementare dell’altro. Per ogni A nel filamento positivo, vi è un T in quello negativo. Per ogni G un C, per ogni T un A, per ogni C un G. Una specifica base del DNA, potrebbe essere una C in una persona ed una T in un’altra persona, viene detto polimorfismo. In questo modo si crea un marcatore genetico paragonabile alla toponomastica cittadina.

Nell’esempio il C è diventato un T

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Nostra Mappa Genetica attorno al BRCA1 sul cromosoma 17

Una delle prime fasi della rivoluzione nella genetica è stato lo sviluppo delle mappe del DNA di due tipi, chiamate Mappe Genetiche e Mappe Fisiche. L’esistenza di due polimorfismi vicini, evidenzia un collegamento tra i due. Se non sono co-ereditari come atteso, ciò dipende dal fatto che vi è stata una ricombinazione fra i cromosomi del genitore. Se una determinata malattia in una famiglia segue un polimorfismo, possiamo dire che la malattia è collegata. In questo modo si crea una mappa genetica.

Nella slide, uno dei 7 polimorfismi che abbiamo scoperto e mappato, si trovava proprio in mezzo

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Ibridizzazione del DNA fluorescente

Viene usata per localizzare un gene alla sua posizione corrispondente nel cromosoma; in questo modo si crea una mappa fisica

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Trasformazione Cellulare nel Seno

Quando i geni frenanti, indicati in rosso, non funzionano più bene oppure i geni acceleratori, indicati in blu, restano sempre in accelerazione, si perde il controllo del ciclo della cellula e si forma il cancro. Questo è un processo in più fasi, in cui i geni frenanti subiscono una mutazione che li rompe, mentre alcuni geni normali diventano accelerati. Quando si eredita un gene che predispone al cancro, è già un passo verso un cancro. Questo porta ad un’alta frequenza di cancro, in particolare, in età precoce, e con tumori primari multipli.

Un cancro si forma quando si perde il controllo sulla crescita della cellula. Alcuni geni agiscono come freni sulla crescita

delle cellule, mentre altri la accelerano.

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Cellula cancerosa con un numero anomalo di cromosomi, paragonata ad una cellula normale con due complimenti di cromosomi, uno paterno ed uno materno

I cambiamenti che avvengono su questi geni portano anche a variazioni importanti nel numero dei cromosomi in una cellula. Al posto di 2 copie di ogni cromosoma, ve ne possono essere molte di più o molte meno.

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Rilevamento Ibridizzazione Fluorescente del Gene Her2 amplificato

Può anche accadere che vi siano singoli geni molto amplificati, in tante coppie. Questa slide mostra il gene Her2 amplificato.

Il farmaco Herceptin è efficace sui tumori con questo gene anomalo.

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Reazione a Catena della Polimerasi

Nel 1985 Mullis inventa la reazione a catena della polimerasi, nota come PCR

Preleva un campione di DNA frammentato e lo riscalda per separare i filamenti complementari. Poi, aggiunge sequenze corte per selezionare il filamento che vuole duplicare. Quando il DNA si raffredda, queste sequenze corte ibridizzano la loro sequenza complementare. Si attacca anche il polimerase che duplica tutto il frammento in brevissimo tempo. Si ripetono queste operazioni e, sono nuovamente duplicate. Dopo 30 cicli, si ottiene un’amplificazione pari ad un miliardo di un pezzo specifico di DNA.

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Sequenzionamento Fluorescente comparato al Sequenzionamento della Autoradiografia

Hood e Hunkipillar creano poi il sequenziamento veloce del DNA applicando segnali fluorescenti alle sequenze.

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Gli stessi creano i sequenziatori automatici. Nel 1990, nasce il Progetto Genoma Umano, sicuramente il progetto più grande mai iniziato nel campo della biologia. Il costo del Progetto Genoma Umano supera i 3 miliardi di euro. A metà degli anni ’80, i geni delle malattie genetiche possono essere aggiunti alla mappa dei geni umani. Si hanno anche gli strumenti per scoprire quale gene è responsabile di ogni malattia. Capire quale proteina è prodotta dal gene, e qual’è il difetto della proteina, può portare ad una terapia classica per la malattia stessa.

Laboratorio di Sequenziamento

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Famiglia Mormona con 47 casi di cancro al seno, all’ovaio o ad entrambi

Per consentire studi di famiglie straordinarie, creiamo una genealogia relativa a un milioni e mezzo di Mormoni dello Utah, a partire del mille ottocento. La genealogia è collegata ad un recente Registro di Tumori di Utah. E’ noto che nel 1800 i Mormoni appartengono a famiglie numerose. Il mio team, composto da 10 ricercatori, trascorre 25 anni a raccogliere campioni di queste famiglie in cui sono presenti molti casi di cancro

Mezzo Pieno Seno + Ovaie Pieno Sopra Seno Pieno Sotto Ovaie

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Particolare dell’esempio di famiglia Mormona .

Questa slide riporta la parte in basso a destra della precedente

Ci sono 8 donne con il cancro, di cui 5 al seno, 2 all’ovaio ed una con entrambi Sono anche indicate le età di decesso, quasi tutte precoci

Mezzo Pieno Seno + Ovaie Pieno Sopra Seno Pieno Sotto Ovaie

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Clonazione posizionale del BRCA1 da parte del gruppo di Myriad genetics

Sempre nel 1990, la ricerca genetica fa un altro grande passo in avanti, con la mappatura del BRCA1, da parte del gruppo di King. BRCA1 predispone le donne ad ammalarsi di cancro al seno e al cancro alle ovaie. La scoperta di questo gene si rivela più difficile di quella di un gene responsabile di una malattia rara per vari motivi: si manifesta in età avanzata, ed è specifica per un sesso. In più, si tratta di una malattia molto comune, e non tutti i casi di cancro al seno in una famiglia sia portatore di una predisposizione genetica. Tutto questo crea confusione nella mappatura del gene, che si riduce moltissimo nelle famiglie che noi stavamo studiando. L’operazione seguente consiste nel creare cloni sovrapposti che coprono la regione di ricerca. Si deve poi sequenziare detta regione, scoprire quali sequenze codificano per i geni, quindi passare al loro studio per trovare il gene responsabile. Una ricerca importante e grande come quella che stavo conducendo, necessitava di fondi davvero consistenti.

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Questo mi porta a lasciare l’Università dello Utah e a creare la Myriad Genetics con finanziamenti di investitori che credono in questo progetto. Nel 1994 il nostro team, dopo 4 anni di intensa ricerca, raggiunge il traguardo. Ci occupiamo subito dopo della ricerca del secondo gene del cancro del seno, il BRCA2, che abbiamo trovato l’anno dopo

Uffici e Laboratori nello Utah

MYRIAD GENETICS, Inc.

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Funzione Proteica dei BRCA nel processo di riparazione delle rotture del doppio filamento del DNA

Vediamo in questa slide come le proteine prodotte da BRCA1 e 2 agiscono in una rete di proteine. I geni BRCA1 e 2 anomali, non riparano il DNA rotto con la conseguenza che i geni danneggiati in una cellula precancerogena non vengono più riparati e non riprendono più il funzionamento normale.

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Rischio di ammalarsi di cancro nella popolazione generale, confrontato stesso rischio nella popolazione con BRCA anomalo

In questa slide, è riportato il rischio dei portatori di BRCA1 e 2, in arancione confrontato a quello della popolazione generale in blu. Il rischio di un tumore al seno è del 80% e non del 12% come nella popolazione generale. Il rischio di un tumore alle ovaie e del 50% invece del 1%. Anche gli uomini sono ad alto rischio. Il rischio di un tumore alla prostata è del 38% invece del 15%. Il rischio di un tumore al seno maschile e del 10% invece del 1%. Entrambi i sessi sono ad alto rischio di cancro al pancreas, 7% e non 2%.

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Strategia Preventiva in caso di possibile anomalia dei geni BRCA

La presenza di un anomalia in BRCA1 o 2 ha un importanza fondamentale nella scelta della terapia. In donne predisposte a questo tipo di malattia ogni cellula del corpo ha un gene soppressore del cancro che non funziona. Le donne possono fare davvero molto per ridurre al minimo l’impatto di questi geni anomali

• Controlli ecografici e mammografici fin dalla giovane età sono molto utile.

• Tamoxifene che rappresenta una terapia ormonale molto efficace.

• Altra misura è la mastectomia nella donna con BRCA1 o 2 anomalo al posto della lumpectomia. La paziente potrebbe scegliere di farsi asportare anche la mammella sana, per ridurre quasi a zero il rischio di un secondo cancro. Altre donne possono optare per una mastectomia bilaterale preventiva come nel caso dell’attrice Angelina Jolie.

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Ovarectomia profilattica in caso di BRCA anomalo

• All’età di 35 oppure dopo le gravidanze • 96% di riduzione del rischio di cancro ovarico

• 68% di riduzione del rischio di cancro al seno nelle donne in premenopausa

Importantissimo è però sottolineare che il rischio maggiore per le donne con BRCA1 o 2 anomalo è quello di cancro ovarico, che, per sua natura, è difficile da rilevare. Quindi, una donna consapevole di avere BRCA1 o 2 anomalo è chiamata a fare una scelta molto difficile: rimuovere le ovaie immediatamente dopo la nascita dei figli. La donna in questo caso entra in una menopausa anticipata, certamente non piacevole, ma sicuramente meno onerosa di una patologia tumorale. l’asportazione delle ovaie riduce anche il rischio di cancro al seno da quasi 80% a meno di 35%. Si può anche considerare di rimandare la carriera, ed avere gravidanze il più presto possibile. Non è un consiglio dato alla leggera. Però, una donna può salvare così la propria vita. Per fortuna, oggi abbiamo una nuova classe di farmaci, non lontano dall’essere messi sul mercato. Si tratta degli inibitori del PARP che agiscono sul difetto di BRCA1 o 2 o di ogni altro gene mutante nei tumori che sviluppano un difetto simile. Molti tumori che colpiscono diversi organi sviluppano queste mutazione e quindi, gli inibitori PARP possono essere una terapia nuova e vincente per molti pazienti oncologici

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Sequenziamento del Genoma con frammentazione caotica

Anche il Progetto Genoma Umano faceva progressi. Migliorano i sequenziatori, i termociclatori PCR, i robot per il trattamento del liquido e nuovi potenti strumenti informatici. Tutto questo permette di realizzare mappe all’intero genoma, ed anche il sequenziamento del DNA accelera. Poi, Venter cambia l’approccio, unificando le migliaia di piccoli progetti, in un unico grande progetto, ignorando sia la mappa genetica che quella fisica. Cosi, il suo team arrivava direttamente al sequenziamento dell’intero genoma. Grazie a Venter, il Progetto Genoma Umano si conclude nel 2000, 5 anni prima del previsto.

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Costi di un Genoma

Il prezzo è comunque destinato a scendere sempre di più.

Anno Tempo necessario Costo (in €)

1990 10 anni 3.000.000.000,00

2002 Meno di 1 anno 200.000.000,00

2012 15 giorni 25.000,00

2016 6 giorni 1.000,00

2018 5 ore 100,00

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Video OXFORD NANOPORE TECH

https://www.youtube.com/watch?v=3UHw22hBpAk

C’e un nuovo sequenziatore sul mercato. Oxford Nanopore Technology sta sviluppando un metodo di analisi del DNA di un filamento singolo molto lungo. Il cuore del loro sistema è una proteina nanopore. Questo modello mostra una nanopore derivata da una proteina con un incavo centrale di soli pochi nanometri di diametro. Le singole molecole che entrano nella nanopore generano tipiche interruzioni del flusso di corrente; misurando queste interruzioni si può identificare il tipo di molecola. Il loro sistema inserisce migliaia di nanopori in una membrana fatta di polimeri sintetici. Nella membrana viene applicato un potenziale che va a generare un flusso di corrente solo nell'apertura della nanopore. Qui viene mostrato un complesso enzimatico del DNA che si avvicina alla nanopore, in blu. L'enzima, in verde, è strutturato appositamente per stringere il filamento di DNA mentre attraversa la nanopore, una base alla volta. I due filamenti si legano, formando un lungo, singolo filamento che si va ad inserire nella nanopore. Alla fine troviamo una struttura a forcina che permette di leggere entrambi i filamenti del DNA, il positivo e il negativo, cosi eliminando molti errori. Quando il filamento si muove all'interno della nanopore, si crea una interruzione di flusso di corrente. Queste interruzioni di corrente sono specifiche per le diverse basi. I chip sono fabbricati in cartucce usa e getta, che contengono anche il fluido necessario per farli funzionare. Alla cartuccia viene aggiunto il DNA. Il GridION viene usato per l'analisi dei genome grande, come un genoma umano. il MinION viene usato per l’analisi dei genome piccoli, come batteri o virus. Tutti due possono essere usati in una clinica. Secondo le mie stime, entro il 2020 più di un milione di persone avranno sequenziato il proprio genoma, ed un miliardo entro il 2030. Fra non molti anni, ritengo che i neonati avranno sequenziato il loro genoma già alla nascita e farà parte dello screening di ogni nuovo nato.

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App GENOMICA

• Analisi Generale del genoma

• Cancro • Cardiaco • Diabete • Ipertensione

• Autismo • Dosaggio Farmaco

il passo successivo, subisce una forte accelerazione. Si tratta di associare la componente genetica di tutte le malattie comune al genoma ed anche capire il ruolo dei fenomeni non genetici su un dato genoma. La ILLUMINA sta creando una ditta che sequenzierà gratuitamente la parte codificatrice del nostro genoma, essendo il costo a carico dell’azienda di circa 100 euro. I loro ricavi vengono dalla vendita delle App scaricate sui vostri Smartphone. La prima App che tutti utilizzeranno sarà un'analisi generale del loro genoma, seguita da App per una più profonda e dettagliata analisi. Qualcuno della vostra famiglia ha un cancro? Ci sarà l’App per valutare la predisposizione al cancro. Per problemi cardiaci, diabete, ipertensione …? Per ognuna di queste patologie ci sarà la relativa App. Avete paura che una vaccinazione possa causare autismo ne vostri figli? Ci sarà una App che ti dirà se essi hanno una predisposizione all’autismo. In questo caso, non dovete vaccinarli e in caso contrario potete farlo tranquillamente. Una delle App che si utilizzeranno maggiormente sarà quella per il dosaggio dei farmaci. Il dosaggio personale di ogni farmaco, che varia da farmaco a farmaco, dipende fortemente dal genoma dell’individuo. Ad oggi, classifichiamo le malattie secondo le loro sintomi. In futuro, prima di prescrivere un farmaco, sarà determinato il gene di base che causa la patologia, e prescritta la terapia mirata a un dosaggio personale.

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App attivata da Nuovi Dati

• Viene pubblicato un nuovo rapporto tra un’anomalia genetica ed una malattia

• Si ricercano, nel data base genomico, le persone portatrici di questa anomalia

• All’individuo ed al suo medico viene inviato per email un messaggio che informa dell’esistenza di nuove informazioni

• Essi riprendono e viene inviata loro risposta, analisi, opzioni e letteratura

Vi è inoltre un altro modo per investigare un genoma. Classicamente un medico o un paziente chiede i dati in risposta ad una loro domanda. Con questo nuovo approccio, sono i dati che aggiornano paziente e medico dell’esistenza di una nuova importante scoperta. Quando viene pubblicato un nuovo rapporto tra un anomalia genetica e una malattia, il computer cerca l’anomalia nel database del DNA dei soggetti che hanno scelto questo approccio medico. Una volta individuata una persona con l’anomalia indicata, viene inviato un messaggio nel quale si comunica che sono state trovate importanti nuove informazioni. Il medico ed il paziente rispondono e vengano a conoscenza di queste nuove possibilità, del loro impatto sulla salute del paziente, delle opzioni disponibili, e della letteratura per comprendere meglio il problema in questione.

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Fecondazione in Vitro con selezione del Genoma

Come saranno usate tutte queste informazioni per evitare geni non desiderati nei figli? Oggi, in caso di malattie molto gravi nella famiglia, si può cercare il gene anomalo nel feto e, se presente, considerare l’aborto terapeutico. Scelta che non è priva di grandi sofferenze psicologiche e problemi etici. La Medicina Personalizzata suggerisce un nuovo approccio: Fecondazione in Vitro preceduta da analisi genetica. Attualmente, la fecondazione in vitro è usata da alcune coppie che non riescono ad avere figli in modo naturale. Generalmente non viene fatta alcuna selezione degli embrioni, ma, en una donna con un gene anomalo, che si sottopone a questo tipo di fecondazione, è possibile fare una selezione degli embrioni. Si scartano quelli che presentano l’anomalia ed si impiantano solo gli altri, eliminando in tal modo questo problema per tutti i suoi discendenti. Pensate che stia parlando di fantascienza? Assolutamente no. Si tratta di una pratica già in atto. Eticamente corretta? Per alcuni si, per atri no. Sicuramente evita tante sofferenze!

Cinque fasi per la fecondazione in vitro con selezione 1. Superovulazione 2. Prelievo Ovociti 3. Fecondazione in Vitro 4. Analisi Genomica e Selezione 5. Trasferimento degli Embrioni

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Terapia genetica

1. Estrarre la cellula 2. Creare vettore ricombinante

3. Inserire il gene nel vettore

4. Inserire il vettore nella cellula del paziente

5. le cellule prelevate dal paziente diventano geneticamente alterate 6. Iniettare le cellule nel paziente 7. Le cellule alterate geneticamente producono la

proteina desiderata

Ad oggi, la tecnologia farmaceutica si è evoluta passando dall’utilizzo di piccole molecole prese per via orale alla biotecnologia che utilizza proteine terapeutiche da iniettare. Il passo successivo sarà quello di usare la terapia genetica. Dal paziente vengono prelevate delle cellule, poi mescolate con un gene terapeutico in un vettore le cellule geneticamente alterate vengono così iniettate nel paziente ove producono la proteina desiderata.

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Mutazione Guidata nella sequenza del DNA

Recentemente sono state scoperte nuove tecniche che consentono di cambiare effettivamente l’ortografia del gene, per esempio da una C a una T in modo da produrre la proteina corretta. Tecnica ad oggi, già utilizzati per problemi agli occhi ed al sangue. Diverso è il caso degli embrioni per i quali, attualmente si opera solo sugli animali.

Nell’esempio, il C è mutato in un T

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Terapia di Cellule T Modificate

Vi è una terapia genetica emergente per pazienti malati di cancro. Il sistema di sorveglianza immunologica, che normalmente riconosce e distrugge le cellule, smette di funzionare. Le cellule responsabili, dette cellule T, hanno dimenticati come riconoscere una cellula tumorale e come attaccarla per ucciderla. La strategia è di creare una cellula T con nuovi ricettori in grado di riconoscere nuovamente le cellule tumorali. Il processo clinico è semplice. Si raccolgono le cellule T di un paziente, vi si aggiungono i nuovi ricettori e le si reintroducono nel sangue. Attualmente questo metodo funziona bene nei tumori ematologici. La ricerca sta provando di rendere questo metodo usufruibile anche per i tumori solidi.

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Frequenze di anomalie genetiche in 500.000 Europei

Uno straordinario esempio di quello che possiamo fare ora è l'eliminazione di un’importante variante del gene per il morbo di Alzheimer. Esiste un anomalia nel Apolipoproteine E, che se chiama “4”. Il “3” rappresenta la sequenza normale. Questa anomalia è molto più comune di tutte le malattie genetiche rare messe insieme. Una persona con due copie della variante 4, presenti in circa il 2% della popolazione, ha un rischio 19 volte maggiore di essere affetto dal morbo di Alzheimer, ed anche in un’età di insorgenza precoce. Una persona con una copia della variante 4, presente in circa 24% della popolazione, ha un rischio quasi 4 volte maggiore per il morbo di Alzheimer

BRCA1 e 2 2.000.000 1/250

4.000 malattie rare 15.000 3%

Epo E4,4 Alzheimer precoce

10.000.000 2%

Epo E3,4 Alzheimer 120.000.000 24%

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Apo E in coppie sposate con 3,4

In un matrimonio con un genitore 3,4 e l’altro 3,3, almeno un nonno e il genitore con 3,4 sono predisposti al Morbo di Alzheimer. In media, metà dei figli sono predisposti al Morbo di Alzheimer. In un matrimonio con entrambi i genitore 3,4, almeno due nonni, e i due genitori sono predisposti al Morbo di Alzheimer. In media, tre quarti dei figli sono predisposti al Morbo di Alzheimer, di cui uno di questi quarti, anche in età precoce.

Apo E in copie sposate con 4,4

In un matrimonio con un genitore 4,4 e l’altro 3,3, due nonni sono predisposti e il genitore 4,4 è pure predisposto ma in età precoce. Tutti i loro figli sono predisposti al Morbo di Alzheimer. In un matrimonio con un genitore 4,4 e l’altro 3,4, almeno tre nonni sono predisposti. Il genitore con 4,4 lo sarà pure e in età precoce. Il genitore 3,4 è predisposto. I figli saranno tutti predisposti, e di questi, in media, metà in età precoce. Non si tratta di casi rari; infatti nel 46% dei matrimoni, vi sono moglie o marito portatori della variante 4 Particolarmente importante è la Fecondazione in Vitro con selezione in caso di genitore 3,4. Si potrebbero selezionare gli embrioni in cui non sia presente la variante 4 ed eliminare in tal modo il morbo di Alzheimer dai loro discendenti. Diverso è il discorso per i casi con genitore 4,4 per i quali non vi è selezione che tenga. Per loro, bisogna aspettare che funziona la mutazione guidata nelle embrioni. Questi analisi riguardano il morbo di Alzheimer per individui con età compresa tra i 60 ed i 90 anni. Dopo i 90 anni, generalmente le persone hanno patologie diverse.

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Cervello

Teniamo in mente che non si tratta di una condizione rara. Anzi, è piuttosto comune poiché l’età media di vita si è alzata tanto che il Mordo di Alzheimer è diventato una patologia comune da una certa età in poi. Il sequenziamento del genoma solleva non poche questioni etiche e sociali. Questi dati personali così importanti, implica problemi di accesso e di abuso dello stesso. Abbiamo visto che questo nuovo approccio alle malattie rappresenta un grande cambiamento, soprattutto nel nostro modo di pensare.

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Dovremo fare i conti con il nostro codice etico e con le nostre credenze religiose Ma, come ha detto Galileo, il fondatore del metodo scientifico,

“Non riesco a credere che lo stesso Dio che ci ha dotato di senso, ragione, e intelletto, ci ha destinati a rinunciare al loro uso.”

Cecilia Zanacca – Mark Skolnick