Nuove scoperte: il segreto è nella spina!

Intrigati? Ora vi racconto.

Nella momentanea confusione sull'affare XMRV/MLV che dirsivoglia, ci serviva proprio un approccio fresco e nuovo per capire un possibile modo per finalmente andare dal medico, analisi in mano, e ricevere una diagnosi inequivocabile. Forse un gruppo di scienziati capeggiati da un tale Professor Schuzter dell'Università di Medicina del New Jersey ha trovato la chiave vincente. Tutto nasce dal fatto che i sintomi della CFS sono molto spesso confusi con quelli della malattia di Lyme, e non solo. La malattia di Lyme in molti casi è curabile con una terapia antibiotica, ma spesso produce uno strascico di sintomi anche dopo il trattamento, e in questi casi si chiama Malattia di Lyme Post Trattamento. Era solo una questione di tempo prima che qualcuno iniziasse a chiedersi cosa accomuna queste due antipatiche malattie, non vi pare? A quanto pare una cosina ci sarebbe: in parole povere abbiamo il fluido spinale bacato.

Per spiegarla in termini più tecnici, ecco le risposte del gruppo di scienziati, gentilmente sintetizzate in un riassunto prodotto dalla CFIDS Association of America. Ho tradotto per voi questo riassuntino e ve lo metto qui di seguito. Per le figure riferitevi all'originale. Sarà forse questo l'approccio fresco che stavamo aspettando?  Che ne pensate?

La Promessa del Proteoma

Un’analisi dell’articolo PLoS  ONE 

Oggi, il 23 febbraio 2011, nella rivista scientifica online PLoS ONE, dei ricercatori provenienti da sei istituti hanno pubblicato uno studio suggestivo che utilizza dei potenti mezzi di tecnologia investigativa per catalogare le proteine in campioni di fluido spinale nella sindrome d’affaticamento cronico (CFS) e la malattia di Lyme neurologica post-trattamento. Il lavoro entusiasmante è il prodotto di un grande team capeggiato da Steven Schuzter dell’Università di Medicina e Ortodonzia del New Jersey e Thomas Angel e Tao Liu della Pacific Northwest National Laboratory.

In un articolo intitolato “Distinti Proteomi del Fluido Cerebrospinale differenziano la Malattia di Lyme post trattamento e la CFS”, Schutzer e i suoi colleghi hanno analizzato dei campioni ottenuti da punture lombari da 43 partecipanti attentamente valutati utilizzando i criteri Fukuda del 1994, 25 partecipanti che corrispondevano ai criteri CDC per la malattia di Lyme e che avevano completato almeno tre settimane di terapia antibiotica endovena almeno quattro mesi prima, e 11 partecipanti di controllo. I gruppi di confronto tra le malattie sono stati scelti vista la corrispondenza dei sintomi relativi al sistema nervoso centrale (SNC) e mancanza di spiegazione medica per sia la CFS e la Malattia di Lyme post trattamento. Scrivono, “Specifiche anormalità trovate nel fluido cerebrospinale (FCS) relative alla CFS e la Malattia di Lyme post trattamento suggerirebbero un coinvolgimento del SNC e  potrebbero facilitare una comprensione meccanicistica”.

Gli studiosi hanno combinato due tecnologie potenti chiamati la spettroscopia di massa e  la cromatografia per analizzare i campioni di FCS. La spettroscopia è uno strumento che misura la massa delle particelle e quindi la composizione di un campione. La cromatografia misura le proporzioni relative delle particelle in una miscela. Questa combinazione di metodi è stata selezionata per la capacità di lanciare un’ampia rete di “scoperta” nell’analisi di campioni biologici complessi, senza dover definire a priori quali proteine potrebbero essere presenti. Il gruppo aveva precedentemente identificato un “proteoma” comprensivo normale come punto di riferimento per il confronto con campioni infetti. Il termine proteoma si riferisce all’intera gamma di proteine ritrovati in un campione biologico; in questo caso, il fluido cerebrospinale. Le proteine sono composte dal particelle più piccole denominate peptidi.

Utilizzando queste analisi, il gruppo di ricerca è stato in grado di generare una lista comprensiva di 30.000 peptidi nei campioni raccolti dai partecipanti in ciascun gruppo di malati. Di questi 30.000 peptidi, 738 proteine sono state ritrovate solo nei partecipanti con la CFS (Figura 1). I campioni raccolti da pazienti con la malattia di Lyme post trattamento avevano 692 proteine esclusive, e il gruppo di controllo ne presentava 724. Hanno individuato delle differenze nei livelli di varie proteine tra gruppi e quelli della CFS e la Malattia di Lyme avevano più proteine in comune rispetto al gruppo di controllo.

 

 Figura 1: Diagramma di Venn riportando la distribuzione delle proteine identificate nei tre gruppi.

Esaminando le vie biologiche implicate nelle varie proteine identificate, il gruppo di ricerca ha scoperto che le proteine nella cascata complementare erano abbondantemente elevate nei campioni dei pazienti con la Malattia di Lyme post trattamento e la CFS rispetto al gruppo di controllo, ma a livelli diversi tra loro. Il sistema complementare fa parte del sistema immunitario e serve a sgomberare patogeni infettivi. Curiosamente, nel 2005, una ricerca sui proteomi condotta da James N. Baraniuk e pubblicata nella rivista BMC Neurology, le proteine del sistema complementare sono state identificate anche nel fluido cerebrospinale di pazienti con la CFS e differenziavano i pazienti CFS dal gruppo sano di controllo. Le alterazioni nelle vie della cascata complementare sono state un’anormalità relativamente consistente nei pazienti con la CFS (Sorensen B, et al., 2003 e 2009). Tale convergenza di dati implica che vi sono dei marker e  delle vie biologiche che dovrebbero avere una priorità per la verifica e la validazione.

Le proteine coinvolte nella via di segnalazione CDK5 erano significativamente più ricche nei pazienti con la CFS. Alterazioni nelle vie d’attivazione CDK5 sono state collegate alla malattia di Parkinson e Alzheimer. Le proteine coinvolte in specifiche funzioni neurologiche erano più basse in pazienti con la CFS rispetto a pazienti con la Malattia di Lyme post trattamento, ed entrambi i gruppi avevano livelli più bassi rispetto al gruppo di controllo. Gli autori riconoscono che la significatività clinica delle proteine e rispettivi livelli identificati nel gruppo di controllo è “difficile da determinare nella fase della scoperta”.

Hanno anche esaminato campioni individuali di FCS (invece di campioni raggruppati) di partecipanti con la CFS e la Malattia di Lyme post trattamento. Nel fare ciò, hanno identificato una gamma di proteine che distinguevano i due stati delle malattie (Figure 2A e 2B). Analizzando campioni individuali di FCS, hanno determinato che pazienti con la malattia di Lyme si distinguono da pazienti con la CFS. La capacità di distinguere la CFS e la malattia di Lyme post trattamento sulla base di queste proteine ha delle implicazioni diagnostiche importanti. Dato che l’agente eziologico per la malattia di Lyme è conosciuto come la Borrelia burgdorferi, tale scoperta suggerisce che vi sono patofisiologie distinte per queste due malattie clinicamente simili. Suggerisce altresì che vi sarebbero diversi approcci nella cura delle malattie. Alcuni hanno proposto che la Malattia di Lyme post trattamento rappresenterebbero un sotto-insieme della CFS; tuttavia, gli autori concludono che i loro dati non fornirebbero alcun supporto per questo concetto.

Figura 2: Analisi comparative dei proteomi CFS e Malattia di Lyme post trattamento individuali

Nella sezione finale di discussione, gli autori affermano che “ l’analisi sui proteomi del FCS potrebbe fornire elementi importanti e significativi sui processi biologici modulati in funzione della malattia e facilitare l’identificazione di proteine candidati per ulteriori studi scientifici … La distinzione tra la CFS e la Malattia di Lyme post trattamento avrà implicazioni eziologiche che potrebbero portare a nuovi tipi di diagnostica e interventi terapeutici”.  Suggeriscono che dalla scoperta di questi candidati nel fluido cerebrospinali, ora è possibile condurre ricerche mirate per queste proteine nel sangue.

Questa squadra di ricerca ha fornito la lista comprensiva delle proteine identificate nell’articolo aperto al pubblico. Questo renderà possibile l’ulteriore esplorazione e interrogazione dei dati  da parte di questi e altri ricercatori. Questa lista di proteine può essere immediatamente contestualizzata tra altre scoperte nella letterature riguardante la CFS utilizzando strumenti di computazione e di ritrovamento di testo d’avanguardia. Potrebbe rapidamente accelerare l’identificazione delle proteine e vie più promettenti per generare saggi diagnostici obbiettivi e trattamenti mirati. La direttrice scientifica dell’Associazione, Suzanne D. Vernon, PhD, commenta, “Sono particolarmente entusiasta per questa ricerca e la nuove vie per la ricerca che ha aperto. Accoppiando questo tesoro trovato di liste di proteine con le risorse biologiche e cliniche nella Banca Biologica SolveCFS dell’Associazione accelererà il passo con cui tali marker biologici potranno essere verificati e validati, auspicalmente raccorciando il salto tra la scoperta di laboratorio all’applicazione al paziente. I contributi di questo gruppo alla comprensione delle biologia della CFS e della Malattia di Lyme post trattamento non avrebbero potuto arrivare in momento più opportuno per il campo e la comunità dei pazienti”. La tempesta infuocata generata dalla ingiuriosa Prova PACE nel Regno Unito e l’incertezza sul ruolo della XMRV/MLVs nella CFS hanno avuto i loro effetti sull’intera comunità di pazienti, rappresentanti e ricercatori.

L’articolo rappresenta un modello di partnership tra vari istituti e agenzie di finanziamento. E’ stata supportata dall’Istituto Nazionale della Salute (Istituto Nazionale di Allergie e Malattie Infettive, Istituto Nazionale dell’Abuso di Droga, Istituto Nazionale di Malattie Neurologiche e Ictus, e il Centro Nazionale di Risorse di Ricerca), il Consiglio di Ricerca Svedese, il Centro Tecnologico di Neurodiagnostica Uppsala Berzelli , Time for Lyme, L’Associazione Malattia di Lyme e il Fondo Tami. La Pacific Northwest National Laboratory è una struttura scientifica utenti nazionale sponsorizzata dal Dipartimento di Energia. I pazienti CFS sono stati valutati da Benjamin Natelson alla Albert Einstein School of Medicine. I pazienti con la Malattia di Lyme sono stati identificati e valutati da Brian Fallon alla Columbia University. Jonas Berquist dell’Università di Uppsala in Svezia ha assistito nell’analisi dei dati. Lo sforzo congiunto, l’utilizzo di nuove tecnologie di scoperta e la disponibilità a volontariamente condividere dati per avanzare l’intero campo rappresenta un’iniziativa d’ispirazione del 21esimo secolo, degna di grandi speranze.

La CFIDS Association of America è impegnata nel progresso della ricerca che porti all’identificazione precoce, la diagnosi oggettiva e il trattamento efficace della CFS. Le comunità mediche e scientifiche sono obbligate a comprendere le radici biologiche della CFS in modo da rendere disponibili terapie mirate ed efficaci ai milioni di persone nel mondo, le cui vite sono state dirottate dalla CFS.