La malattia metabolica metilmalonaziduria (MMA) colpisce un neonato su 90.000 se entrambi i genitori hanno una predisposizione genetica alla malattia. Si tratta quindi di una malattia rara. Tuttavia, le conseguenze sono gravi: un enzima di cui i giovani pazienti hanno bisogno per il metabolismo energetico è difettoso. Un determinato prodotto metabolico non viene quindi scomposto per la produzione di energia come nelle persone sane, ma si accumula nell’organismo danneggiandolo. La MMA è considerata incurabile. In una certa misura, i medici possono aiutare le persone colpite, ma può comunque portare a ritardi nella crescita, insufficienza renale e gravi danni neurologici. I bambini e gli adolescenti colpiti sono spesso costretti sulla sedia a rotelle e non sempre sopravvivono e raggiungono l’età adulta.
Ilnetworking come fattore di successo
L’Ospedale pediatrico universitario di Zurigo è uno dei centri più importanti al mondo per la diagnosi e il trattamento di questa malattia. Per questo motivo, campioni di tessuto provenienti da pazienti di tutto il mondo vengono inviati a Zurigo per la diagnosi. In un ampio progetto interdisciplinare, i ricercatori di diversi istituti di ricerca svizzeri hanno ora esaminato in dettaglio 210 di queste biopsie. Hanno esaminato non solo i geni (DNA) delle cellule del paziente, ma anche la trascrizione dell’RNA di questi geni e molte delle proteine.È la prima volta che la malattia MMA è stata studiata con un approccio multi-omico (genomica, trascrittomica, proteomica, metabolomica). Il lavoro è stato avviato e finanziato dall’iniziativa Personalized Health and Related Technologies ( pagina esterna PHRT ) del settore ETH. Al lavoro hanno partecipato ricercatori dell’Ospedale pediatrico universitario di Zurigo, del Politecnico di Zurigo, dell’EPFL, dell’Università di Zurigo e del Centro Genoma dell’iniziativa "Salute 2030" della Svizzera occidentale a Ginevra. L’analisi molecolare è stata effettuata presso lo Swiss Multi-Omics Center ( SMOC ) del PHRT di Zurigo.
Diagnosi più accurata
Finora i medici si sono affidati al sequenziamento del DNA per una diagnosi biologica molecolare della MMA. Tuttavia, hanno ripetutamente trascurato dei casi, come riferisce Sean Froese, responsabile del gruppo di ricerca dell’Ospedale pediatrico di Zurigo e coautore dello studio. Secondo alcuni studi, solo un terzo o la metà dei casi viene diagnosticato correttamente in questo modo. "Il motivo è che tutti, anche le persone sane, sono portatori di molte mutazioni genetiche naturali che non hanno un’influenza evidente sulla salute. Pertanto, è difficile trovare quelli che causano effettivamente la malattia", afferma Bernd Wollscheid. È professore presso il Dipartimento di Scienze e Tecnologie della Salute del Politecnico di Zurigo, presidente del Comitato esecutivo del PHRT e coautore dello studio.Ampliando notevolmente l’indagine biologica molecolare, i ricercatori non guardano solo alla causa genetica, ma anche alle sue conseguenze a livello di RNA, proteine e funzioni proteiche. In questo modo, il consorzio di ricerca è riuscito a sviluppare un approccio diagnostico nell’ambito di questo studio, con il quale è stato in grado di diagnosticare correttamente l’84% dei pazienti esaminati. "Il nostro nuovo metodo aumenterà drasticamente le possibilità dei pazienti di essere diagnosticati correttamente", afferma Patrick Forny, medico senior dell’Ospedale pediatrico di Zurigo e uno dei primi autori dello studio. "Questo ci permetterà di offrire loro il trattamento giusto in una fase molto più precoce in futuro".
Nuovo approccio terapeutico
I nuovi dati multi-omici hanno anche dimostrato che il metabolismo energetico dei pazienti affetti da MMA è in grado di far fronte al fatto che un importante enzima è difettoso e passa a un altro prodotto metabolico come fonte di energia. Tuttavia, i pazienti non sono in grado di compensare adeguatamente la produzione di energia dell’organismo. In esperimenti in vitro con cellule di pazienti affetti, i ricercatori sono riusciti a portare la produzione di energia a livelli quasi normali fornendo una fonte di energia alternativa.Gli scienziati vogliono ora verificare se questo approccio ha lo stesso effetto in un modello animale e, in ultima analisi, potrebbe aiutare anche le persone affette dalla malattia. I ricercatori stanno anche pianificando un nuovo progetto nazionale interdisciplinare e interistituzionale chiamato SwissPedHealth , finanziato dal PHRT e dalla Rete svizzera per la salute personalizzata (SPHN). In questo modo, si punta ad aumentare ulteriormente il valore informativo della diagnosi e ad estendere l’approccio multi-omico ad altre malattie genetiche.
