di Cristina Sirch
Il Comitato Italiano Progetto Mielina cofinanzia un progetto gestito dall’Azienda Ospedaliero-Universitaria “A.Meyer” per lo Screening Neonatale di alcune malattie rare demielinizzanti. Il progetto è seguito dai ricercatori Giancarlo la Marca, Giulia Forni, Maria Alice Donati, Daniela Ombrone. È fondamentale per rilevare la malattia nelle fasi precoci per procedere tempestivamente alla terapia
Introduzione
Le malattie perossisomiali costituiscono un gruppo estremamente eterogeneo di patologie geneticometaboliche, su cui negli ultimi anni si sono ottenuti numerosi progressi sia in campo biochimico che genetico-molecolare. I perossisomi sono organelli intracellulari dove si svolgono numerose ed importanti funzioni biochimiche, alcune vitali. Una delle principali funzioni dei perossisomi è il metabolismo degli acidi grassi a catena molto lunga (VLCFA, very long chain fatty acids) – acidi grassi polinsaturi – acido colestanoico – acido pristanico – acidi dicarbossilici – prostaglandine.
Le malattie da accumulo lisosomiale (LSD) sono un gruppo di
malattie metaboliche ereditarie causate da un difetto genetico. I lisosomi sono organuli cellulari che deputati alla degradazione di macromolecole come proteine, carboidrati complessi, acidi nucleici, lipidi, ecc. in componenti più piccoli. Tali componenti saranno riutilizzati dalla cellula o eventualmente eliminati dall’ organismo. L’assenza dell’enzima lisosomiale specifico causa l’accumulo progressivo di materiale proteico che interferisce con la normale attività cellulare e causando la morte cellulare (Winchester et al., 2000)
Le malattie prese in carico
L’adrenoleucodistrofia X-linked (X-ALD) è la patologia perossisomiale più frequente, di cui è riportata una incidenza pari a 1:17.000 (Haynes CA, De Jesús VR, 2012). È causata da mutazioni nel gene ABCD1 (o ALDP) che produce una proteina localizzata sulla membrana perossisomiale (Kemp S et al, 2012). La severità della malattia varia dalla forma cerebrale demielinizzante con esordio in età pediatrica (cerebral ALD), tra i 5 e i 12 anni, ed è generalmente letale prima della pubertà, alla forma adrenomieloneuropatica con insorgenza nell’età adulta tra i 20 e i 45 anni (AMN). La forma cerebrale della malattia è la più severa e costituisce il 40% dei fenotipi X-ALD. I maschi affetti presentano come prime manifestazioni difficoltà scolastiche, deficit dell`attenzione e alterazioni del comportamento dovute a deficit visivo-spaziali e uditivi. Il progredire della malattia puo` poi portare a deficit severo visivo e uditivo, quadriplegia ed atassia. La Leucodistrofia metacromatica (MLD) è una malattia autosomica recessiva appartenente al gruppo delle malattie lisosomiali. Il difetto genetico determina l’accumulo lisosomiale dei sulfatidi in molti organi ed in particolare nel sistema nervoso centrale e periferico, causando demielinizzazione e progressiva neurodegenerazione. A seconda dell’età di insorgenza si distinguono tre forme principali: tardo-infantile, giovanile e adulta. Tutte le forme comportano un progressivo deterioramento delle funzioni motorie e neurocognitive, con diversa gravità a seconda dell’età di insorgenza. Le forme infantili e giovanili sono le più gravi (Wang RY et al., 2011)
Diagnosi e terapie
Molto spesso la diagnosi di X-ALD avviene tardivamente rispetto all’esordio della sintomatologia. Ad oggi sono state identificate più di 200 diverse mutazioni nel gene ABCD1 che determinano un alterato metabolismo ossidativo degli acidi grassi saturi a catena molto lunga (VLCFA), provocando il loro accumulo sia nel plasma che nei tessuti (Kemp S et al, 2012). L’accumulo di queste sostanze ha un effetto distruttivo sulla mielina, la guaina che riveste le strutture del sistema nervoso centrale, portando ad una progressiva disabilità. Ad oggi non esiste una terapia risolutiva specifica ma vengono adottati approcci terapeutici diversi in base alle varie forme della malattia. Uno di questi è rappresentato dalla somministrazione dell’ Olio di Lorenzo (LO), costituito da una miscela di glicerolo trioleato (GTO) e glicerolo trierucato (GTE), combinata ad una dieta povera di VLCFA in modo tale da prevenire il loro accumulo. L’assunzione precoce di LO puo’ ridurre il rischio di danno cerebrale nei bambini asintomatici, se somministrato prima dei 6 anni, in quanto contribuisce alla normalizzazione dei livelli plasmatici di VLCFA (Ferrer I et al, 2010). Il monitoraggio periodico di tali pazienti con MRI (Magnetic Resonance Imaging) ha permesso il loro indirizzamento al trapianto di midollo precoce, prima della comparsa dei segni di demielinizzazione (Moser HW et al, 2005) che permette di arrestare l’evoluzione della malattia (Matern D et al, 2013). Uno studio clinico di terapia genica, che prevede l`impiego di vettori lentivirali cellule staminali ematopoietiche, ha evidenziato su un’efficacia paragonabile a quella del trapianto da donatore sano (Cartier N et al, 2009; Mahmood A et al, 2007). La diagnosi biochimica della MLD viene eseguita tramite il dosaggio dell’attività dell’ASA – arisulfatasi A – nei leucociti o/e nei fibroblasti in cultura usando un substrato artificiale.
In aggiunta a questo, il dosaggio dei sulfatidi nelle urine e l’analisi molecolare vanno sempre eseguite in caso di attività. Oggi sono disponibili per la MLD diversi approcci terapeutici che hanno lo scopo di correggere il difetto biochimico quali il trapianto di cellule staminali emopoietiche (HSCT). Sono stati recentemente riportati gli effetti molto promettenti della terapia enzimatica sostitutiva effettuata per via intratecale ed endovenosa in modello animale (Stroobants S, 2011 e Matthes F, 2012). Anche per la MLD così come per molte altre patologie genetiche rare è in fase avanzata di sperimentazione anche la terapia genica. I risultati degli studi effettuati dal gruppo della Biffi (2013) sono stati recentemente pubblicati su Science. Questi erano riferiti al trattamento su pazienti diagnosticati in fase pre-sintomatica per storia familiare positiva. Il follow up di tutti i pazienti trattati mostrava una non evidenza di segni clinici anche al raggiungimento e successivamente all’età in cui il familiare affetto mostrava già chiari segni di malattia. Per le concrete prospettive terapeutiche e in particolare per i risultati della terapia genica la leucodistrofia metacromatica è una patologia che potrà essere candidata allo screening neonatale. Il dosaggio dell’attività dell’enzima su DBS è stata proposta da alcuni autori (Tan Tan MA et al., 2008) sebbene attualmente non ci sia nessun programma di screening neonatale per tale patologia.
Obiettivi del progetto
Per screening si intende la presunta identificazione di una malattia o di un difetto, non clinicamente manifesto, mediante esami, test o altre procedure non invasive e di rapida applicazione, allo scopo di prevenire la comparsa dei sintomi mediante un opportuno e rapido trattamento terapeutico, migliorando la prognosi e riducendo significativamente la probabilità di complicanze evolutive. Una diagnosi precoce può consentire inoltre un adeguato consiglio genetico ed una diagnosi prenatale se la famiglia lo richiede. Per le X-ALD l’alta concentrazione di VLCFA nel sangue, in particolar modo dell’acido esacosanoico (C26:0), rappresenta il principale marker biochimico della malattia. L’obbiettivo primario del progetto prevede la messa a punto di un metodo di dosaggio, tramite Spettrometria di massa LCMS/MS, per la determinazione dei livelli di C26:0 LPC su spot di sangue. La possibilità di dosare su spot di sangue il C26:0 LPC, la cui alterazione si presenta già nel primo anno di vita, permette d’identificare tale condizione patologica in fase precoce di malattia possibilmente presintomatica, prevenendo la comparsa o arrestando l’evolversi del danno neurologico e indirizzando il paziente verso la terapia più appropriata al proprio quadro clinico (Matern D et al, 2013). Anche per la MLD l’analisi su spot può consentire una più agevole raccolta e invio del campione in caso di sospetto clinico e/o neuroradiologico di Leucodistrofia metacromatica. La messa a punto di un metodo semplice su spot può consentire l’applicazione a programmi futuri di screening di popolazione (es screening neonatale) o di popolazioni “a rischio” per storia familiare o per alterazione neurologica anche in pazienti in età adulta dove con molta probabilità la MLD è poco sospettata e sottodiagnosticata.
Conclusioni
La disponibilità di poter utilizzare una metodica su spot di sangue consente una più agevole raccolta e un invio piu` rapido del campione da analizzare; tale metodo potrà essere applicato sia in caso di sospetto clinico di adrenoleucodistrofia X-linked che per la Leucodistrofia Metacromatica che per il monitoraggio dei pazienti sottoposti a terapia con l`Olio di Lorenzo e a trapianto di midollo osseo. La messa a punto di un metodo semplice su spot può inoltre consentire la sua applicazione a programmi futuri di screening di popolazioni “a rischio” per storia familiare, anche in pazienti in età adulta allo scopo di prevenire la comparsa dei sintomi mediante un opportuno e rapido trattamento terapeutico, migliorare la prognosi dei soggetti affetti e ridurre significativamente la probabilità di complicanze evolutive. In aggiunta, potrà esser valutata l’ opportunità di allargare lo screening neonatale all’adrenoleucodistrofia X-linked e leucodistrofia metacromatica. Com’è noto infatti gli screening neonatali vengono eseguiti analizzando gocce di sangue prelevate dal tallone in un periodo compreso fra le 48 e le 72 ore di vita, deposte su carta da filtro (DBS: Dried Blood Spot) e inviate al laboratorio d’analisi. Gia’ dal 20004 presso il Laboratorio di Diagnostica delle Malattie del sistema Nervoso e del Metabolismo dell`Azienda Ospedaliero-Universitaria “A.Meyer” viene effettuato lo screening su spot di sangue in LC-MS/MS per l`analisi del profilo di aminoacidi e acilcarnitine che permette di identificare un pannello di 40 errori congeniti del metabolismo come acidurie organiche, difetti della β-ossidazione degli acidi grassi ed aminoacidopatie. Costi del progetto I seguenti costi sono calcolati per un anno di progetto in cui verranno sottoposti ad analisi tutti i DBS con sospetto diagnostico clinico di X-ALD.
di Cristina Sirch,
Dirigente medico Azienda Ospedaliero Universitaria “Ospedali Riuniti” di Trieste; Membro Osservatorio Nazionale del Volontariato Ministero del Lavoro e delle Politiche Sociali; Membro Comitato scientifico del Comitato Italiano Progetto Mielina
