Gli scenari futuri: dalla Ricerca alle Nuove terapie

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I progetti di ricerca che saranno portati avanti nei nuovi laboratori, si concentreranno sull'identificazione della basi biologiche delle malattie e sulla ricerca di terapie innovative e sempre più efficaci per patologie come leucemie, tumori solidi, malattie rare e ultrarare, patologie metaboliche, ecc.
Nell'ultimo decennio si è consolidata una nuova dimensione della medicina, che fa sempre più riferimento ai meccanismi biologici delle malattie e si focalizza sulle caratteristiche genomiche individuali intese come fattori di suscettibilità o di resistenza nei loro confronti.

Le innovazioni tecnologiche, che hanno accelerato di 100mila volte negli ultimi 14 anni il processo di decodificazione delle basi genetiche delle malattie, e hanno abbattuto i costi delle analisi, hanno prodotto una vera e propria rivoluzione nella biomedicina. In particolare, l'applicazione delle recenti conoscenze genetiche propone di sviluppare la "medicina personalizzata", fondata sulle informazioni presenti nel genoma individuale che, una volta decriptate, dovrebbero essere in grado di anticipare la probabilità di ammalare di una determinata malattia nel corso della vita. In questo modo sarà possibile orientare gli stili di vita e adottare misure utili a prevenire, a impedirne o a rallentarne l'insorgenza.

MALATTIE GENETICHE E MALATTIE RARE
Quest'area, per la numerosità delle specializzazioni che vi afferiscono, contribuisce a poco meno di un terzo della produzione scientifica annuale del Bambino Gesù. Ad essa concorrono le attività di genetica clinica e dismorfologia, neurologia, malattie neuromuscolari, metaboliche, renali, endocrinologiche e le ricerche sul microbioma. Tutte queste attività, trainate dalla ricerca clinica, hanno un focus prevalentemente molecolare, incentrato in particolare sulle malattie rare (frequenza <1:2.000) o ultrarare (frequenza <1:100.000 – 1:1milione). Si tratta complessivamente di circa 8000 condizioni, le cui basi biologiche sono note solo in circa la metà dei casi. Uno degli obiettivi scientifici prioritari, condiviso a livello internazionale, è quello di riuscire, entro l'anno 2020, a definire il difetto biomolecolare responsabile di tutte queste malattie.

Si tratta di un traguardo perseguibile, tenuto conto della rivoluzione in atto.

L'Ospedale, grazie alle dotazioni tecnologiche presenti nel Polo, rafforzerà il proprio ruolo in ambito scientifico, anche grazie alla scoperta, negli ultimi anni, di alcune dozzine di geni-malattia. Un risultato trainato dalla forte domanda proveniente dal settore assistenziale, chiamato a farsi carico della più ampia casistica nazionale di pazienti pediatrici affetti da malattie rare.

Questi studi sono destinati ad avere un significativo impatto traslazionale attraverso:

- lo sviluppo di nuovi test diagnostici (scoperta di nuovi geni-malattia); 
nuovi protocolli di diagnosi (è verosimile che le indagini exomiche sostituiranno molte delle attuali tecniche nei protocolli per la diagnosi dei pazienti rari/ultrarari);
nuovi modelli di presa in carico (guidati dalla conoscenza del meccanismo biomolecolare alla pase della malattia);
nuovi protocolli di prevenzione (basati sul monitoraggio della storia naturale della malattia).

Avranno inoltre ricadute dirette sulla consulenza genetica alle famiglie (basata sulla conoscenza del meccanismo della malattia).

MALATTIE MULTIFATTORIALI E DEI CARATTERI COMPLESSI
Sebbene tutte le malattie siano per definizione complesse, i termini "complesso" e "multifattoriale" si applicano essenzialmente a quelle condizioni la cui origine riconosce un'interazione tra una componente genetica (ereditabilità) e una ambientale. In particolare, l'ereditabilità dei caratteri complessi risiede in una serie di variazioni genetiche comuni (polimorfismi) che agiscono in maniera additiva tra loro e con l'ambiente, fino a scatenare il fenotipo patologico.

Le tecniche NGS consentono oggi di analizzare in tempi relativamente rapidi il genoma di larghi campioni di soggetti affetti e di confrontarli con quelli dei soggetti non affetti, per identificare le variazioni associate con una determinata patologia complessa, che agiscono come veri e propri fattori di suscettibilità. In particolare, queste tecniche rendono possibile identificare quei circa 4 milioni di lettere (basi) che rendono le persone le une diverse dalle altre. Accanto a questi approcci genome wide, altri studi orientati all'analisi di geni-candidati o focalizzati sullo studio dei geni implicati in specifiche vie metaboliche, vengono correntemente impiegati nello studio delle variazioni associate ai fenotipi complessi. 

Sono illustrative le ricerche in atto da anni presso il Bambino Gesù, orientate a definire le basi biologiche delle obesità e delle sue complicazioni, in particolare la steatosi epatica, la steato-epatite e la cirrosi, nonché le mutazioni in geni-malattia associati alle cardiopatie congenite.

A queste indagini sono stati affiancati negli ultimi anni gli studi del microbioma, in particolare del microbiota intestinale. 

ONCOEMATOLOGIA
La ricerca oncoematologica del Bambino Gesù abbraccia tre gruppi principali di patologi che comprendono le emopatie maligne, in particolare le leucemie, i tumori solidi e le emopatie costituzionali.

In quest'ambito, tra il 2013 e il 2014, l'equipe di Oncoematologia del Bambino Gesù ha messo a punto una nuova tecnica di manipolazione cellulare, applicata con successo per la prima volta al mondo. La tecnica rende possibile per i bambini colpiti da immunodeficienze severe, rare malattie genetiche dell'infanzia, leucemie e tumori del sangue - anche in assenza di un donatore completamente compatibile - il trapianto di midollo da uno dei 2 genitori con percentuali di guarigione sovrapponibili a quelle ottenute utilizzando un donatore perfettamente idoneo.

TERAPIE E TRATTAMENTI INNOVATIVI
Il polo di ricerca offrirà un supporto logistico ad una serie di attività finalizzate al miglioramento delle terapie e dei trattamenti dei pazienti pediatrici. 

Un ambito importante è quello dei farmaci tradizionali, che sono stati immessi storicamente in commercio ad uso pediatrico, senza tenere conto dello specifico metabolismo del bambino. 

Un'altra area di sperimentazione riguarderà le terapie indirizzate ai pazienti affetti da malattie metaboliche, che comprendono sia restrizioni dietetiche , sia la somministrazione di vitamine, cofattori e substrati, sia proteine e farmaci ingegnerizzati, oltre alle terapie enzimatiche sostitutive.

Una terza area di ricerca e sviluppo riguarda il settore della chirurgia trapiantologica (il Bambino Gesù è l'unico Ospedale pediatrico in Europa autorizzato a tutti i tipi di trapianto oggi possibili nel bambino), la chirurgia riparativa e la chirurgia destinata al posizionamento di protesi.

Una quarta area abbraccia tutto l'ambito della disabilità cognitiva e motoria con interventi che comprendono la psicomotricità, la logopedia e la riabilitazione robotica, relativamente alla quale l'Ospedale sta sviluppando alcuni interventi innovativi, basati su apparecchiature frutto di ricerche originali e di brevetti, in collaborazione con l'Università La Sapienza.