Tumori, il ruolo del caso e l’importanza della prevenzione

Il cancro è una malattia del DNA. Sono le mutazioni genetiche che si accumulano nelle nostre cellule, infatti, a scatenare il processo che le trasforma in cellule tumorali. Stiamo parlando in particolare di alcune mutazioni, le driver mutations, che, colpendo geni chiave legati al ciclo cellulare, compromettono i meccanismi che regolano la proliferazione e inducono le nostre cellule a moltiplicarsi in modo incontrollato.

Se questo è un fatto ormai noto e consolidato all’interno della comunità scientifica, più complicato è stabilire l’origine di queste mutazioni. L’argomento è ancora oggetto di dibattito, come dimostrano le polemiche delle ultime settimane. Ad accendere la discussione è stato un articolo pubblicato recentemente su Science e firmato dal matematico Cristian Tomasetti, professore presso la prestigiosa Johns Hopkins University School of Medicine, insieme ai colleghi Lu Li e Bert Vogelstein.

Tomasetti aveva destato scalpore già nel 2015, quando annunciò, sempre dalle pagine di Science, che gran parte delle mutazioni responsabili del cancro hanno in realtà un’origine casuale. Le conclusioni del suo lavoro non furono accolte benissimo dalla comunità scientifica, e se ne comprende il motivo: con il suo studio, Tomasetti aveva messo in crisi il concetto stesso di prevenzione, lasciando intendere che il cancro fosse un prodotto del caso e che quindi non fosse possibile prevenirlo. La pubblicazione che aveva fatto saltare sulla sedia migliaia di medici e ricercatori in tutto il mondo, però, aveva dei difetti, non ultimo quelle di essere basata esclusivamente su dati relativi alla popolazione americana.

Quest’anno il team di Tomasetti è tornato all’attacco, allargando lo sguardo a 69 Paesi e a diversi tipo di cancro. Le conclusioni del primo articolo reggono ancora: due mutazioni su tre sono dovute al caso. Prima di allarmarsi, però, è bene fare un passo indietro e capire che cosa esattamente hanno fatto gli autori dello studio, e in che modo sono arrivati a calcolare quel rapporto.

13-02-27-spielbank-wiesbaden-by-RalfR-093

Nel DNA le mutazioni possono dipendere da tre fattori: l’ambiente, l’ereditarietà e il caso. Tutti i discorsi sulla prevenzione si basano sull’identificazione dei fattori ambientali che aumentano il rischio di cancro, come il fumo di sigaretta per il cancro al polmone o i raggi ultravioletti per il melanoma. Anche la seconda componente, l’ereditarietà, è molto studiata, basti pensare alle mutazioni nei geni BRCA che predispongono al tumore al seno.

Forse se ne parla meno, ma la componente casuale è anch’essa molto importante. Ogni volta che una cellula si divide, si verificano mediamente 3 mutazioni, non a causa di qualche fattore esterno, ma semplicemente perché il macchinario molecolare deputato alla replicazione del DNA, pur essendo molto efficiente, non è perfetto, e qualche volta sbaglia. Intendiamoci, 3 errori in un testo di 6,5 miliardi di caratteri (tali sono le dimensioni del genoma umano, considerando sia il corredo paterno sia il corredo materno) sono davvero molto pochi; quando le divisioni cellulari sono parecchie, però, la statistica gioca contro, e anche una performance eccellente come questa può lasciare dietro di sé un numero considerevole di mutazioni. A soffrire di più, da questo punto di vista, sono ovviamente i tessuti dove le divisioni cellulari sono più frequenti.

A seconda della propria origine, una mutazione può quindi essere assegnata a una delle tre categorie sopra indicate: mutazioni indotte da fattori ambientali, mutazioni ereditate dai genitori, mutazioni introdotte casualmente durante la replicazione del DNA. Per quantificare l’importanza relativa di ciascuna tipologia nella genesi del cancro, il team di Tomasetti ha utilizzato i dati IARC relativi alle incidenze dei tumori nei 69 Paesi considerati, insieme ai dati sulle cellule staminali, disponibili per 17 tessuti diversi. Quest’ultima informazione serve proprio a stimare l’impatto del caso sull’incidenza dei tumori nella popolazione, poiché le staminali sono le cellule che, dividendosi, producono le mutazioni del terzo tipo descritte in precedenza. La correlazione tra il numero di divisioni cellulari in un tessuto e il rischio di cancro varia leggermente da Paese a Paese, ma nella quasi totalità dei casi si rivela essere superiore al 70%. Si tratta di un risultato molto forte e statisticamente significativo, che suggerisce un impatto rilevante della componente casuale nell’insorgenza dei tumori.

Analizzando i dati epidemiologici e le mutazioni rilevate nei tumori con il sequenziamento del genoma, Tomasetti e colleghi giungono alla conclusione che, mediamente, soltanto il 29% delle mutazioni driver sono indotte da fattori ambientali, il 5% sono ereditate, mentre il restante 66% sono legate alla replicazione cellulare. In altre parole, sono dovute al caso. Ovviamente, stiamo parlando di valori medi: di fatto, come illustrato nell’istogramma seguente, ogni tumore fa storia a sé. Per ognuno dei 27 tumori riportati nel database del Cancer Research UK, i ricercatori hanno calcolato la quota di mutazioni attribuibili a fattori ambientali o ereditari, assegnando al caso la quota rimanente.

Le mutazioni dell’osteosarcoma, nella parte sinistra del grafico, sono per la quasi totalità errori casuali introdotti durante la replicazione del DNA, così come quelle dei tumori ai testicoli e al cervello. Ovviamente, come sempre accade nella scienza, si tratta di stime basate sulle conoscenze disponibili attualmente: poiché la quota di mutazioni “casuali” è assegnata semplicemente per differenza, essa sarà necessariamente rivista al ribasso qualora emergessero nuovi fattori ambientali rilevanti per questi tumori. A destra troviamo invece quei tumori in cui il caso ha un ruolo minoritario, come il melanoma o il cancro ai polmoni: in questi casi i fattori ambientali sono più che sufficienti a spiegare la maggior parte delle mutazioni. Al centro del grafico, i tumori con caratteristiche intermedie.

tumore_caso

Gli autori dell’articolo pubblicato su Science sono perfettamente consapevoli del peso delle loro affermazioni, e memori delle reazioni suscitate con il primo lavoro del 2015 sottolineano più volte una cosa molto importante: dire che il 66% delle mutazioni nel cancro sono imputabili al caso non significa sostenere che il 66% dei casi di tumore sia dovuto al caso. Le due cose sono ben diverse! Per esplicitare meglio questa distinzione, Tomasetti e colleghi ricorrono a un espediente suggestivo e un po’ fantascientifico.

Immaginiamo di prendere un gruppo di persone con un DNA “perfetto”, privo di qualunque mutazione associata al cancro, e di trasferirle su un altro pianeta, dove anche l’ambiente è perfettamente sano. Niente fumo, niente inquinamento, niente raggi UV che favoriscono l’insorgenza di mutazioni. In un contesto del genere, tutte le mutazioni sono dovute a errori nella replicazione del DNA, cioè sono attribuibili al caso. Supponiamo ora che ad un certo punto appaia sul pianeta un potentissimo agente mutageno che aumenta drasticamente il rischio di cancro: in questa nuova situazione, il 90% dei casi di tumore sono ora direttamente legati all’introduzione del mutageno, e sarebbe possibile prevenirli semplicemente evitando l’esposizione ad esso. Tuttavia, se si contano le mutazioni da esso provocate, si scopre che la percentuale sul totale delle mutazioni è molto più bassa del 90%. Nell’esempio della figura qui sotto (pannello A), è pari al 60% (sono i pallini in grigio).

Questa discrepanza è dovuta al fatto che un tumore, per manifestarsi, necessita di più mutazioni: alcune saranno di origine ambientale, altre di origine casuale. In questo scenario, il 40% delle mutazioni sono dovute al caso (pallini in giallo), ma sono solo due i pazienti dove i pallini sono tutti gialli: significa che in tutti gli altri casi (il 90% dei pazienti, come si diceva più sopra) è possibile prevenire il cancro evitando l’esposizione all’agente mutageno. Lo scenario di fantasia illustrato non è molto lontano da quello che accade nella realtà con alcuni tipi di tumore con una forte componente ambientale e una componente ereditaria trascurabile, come l’adenocarcinoma del polmone (pannello B della figura): studi epidemiologici hanno dimostrato che il 90% dei tumori si può prevenire, e che il fumo è il fattore di rischio principale per questo tipo di cancro. Ogni tumore è un caso a parte, come abbiamo visto, ma il principio resta valido: pure nel caso estremo in cui la maggior parte delle mutazioni sia dovuta al caso, questo non implica necessariamente che la prevenzione sia inutile.

panelA_B

Il caso gioca un ruolo importante nelle nostre vite, a volte determina persino il lavoro che faremo, la persona che sposeremo o le malattie di cui ci ammaleremo. La casualità è sotto i nostri occhi in ogni momento delle nostre giornate, anche se non ce ne rendiamo conto. Quando la notiamo, poi, le diamo significati che non ha: parliamo di cattiva sorte, di destino, a volte ci ritroviamo a pensare che in fondo è già tutto scritto. Curiosamente, nella comunità scientifica spesso si riscontra l’atteggiamento opposto, quello di chi cerca una spiegazione meccanicistica a qualunque fenomeno, e si ribella con forza davanti ad articoli come quello di Tomasetti. Sono entrambi approcci sbagliati, a mio parere: accettare l’esistenza del caso non significa rassegnarsi al fatalismo, anzi, rappresenta il primo passo per conoscerlo, capire in che modo influenza la nostra vita e infine tentare di contrastarlo. Tornando al tema dell’articolo, questo discorso si traduce in una strategia duplice: da un lato, adottare uno stile di vita sano per evitare i tumori con una forte componente ambientale; dall’altro, sfuggire ai tumori con una forte componente casuale attraverso la diagnosi precoce. Non so se fare i conti con la casualità sia il modo migliore per affrontare la vita, di sicuro sembra essere un modo efficace per prendersi cura della propria salute.

 

 

 

Annunci

La meningite in Toscana (e perché non viene dall’Africa)

Chi ha portato la meningite in Toscana? Nelle ultime settimane se ne è parlato moltissimo sui social network. A volte in modo pacato, altre volte con toni molto accesi, in ogni caso non sempre con la necessaria precisione. Se avete seguito il dibattito, è possibile che vi siate già fatti la vostra idea sull’argomento, ma forse alcuni di voi sono ancora confusi. Chi ha un minimo di dimestichezza con i social sa che le discussioni online sono spesso difficili da seguire, e in mezzo al caotico inseguirsi dei commenti e dei “mi piace” capita che alla fine non si riesca più a distinguere i fatti dalle opinioni. Lo scopo di questo post è cercare di rispondere, dati alla mano, alla domanda di partenza, evidenziando alcuni aspetti che nei dibattiti di questi giorni sono stati trascurati. Se avrete la pazienza di leggere fino in fondo, forse imparerete anche voi, come me, qualcosa di nuovo e interessante (anche nel caso in cui una risposta ce l’abbiate già).

La meningite è un’infiammazione delle meningi, cioè le membrane che rivestono e proteggono il cervello e il midollo spinale. Ne esistono forme lievi, come quelle di origine virale, e forme più gravi e addirittura letali, perlopiù batteriche. Sono diversi i batteri in grado di causare la meningite. I principali sono Neisseria meningitis (meningococco), Streptococcus pneumoniae (pneumococco) e Haemophilus influenzae (emofilo) di tipo B. Fino agli anni 90, era quest’ultimo a causare la maggior parte dei casi di meningite nei bambini con meno di cinque anni, ma in seguito all’introduzione del vaccino esavalente i numeri si sono notevolmente ridotti. Al giorno d’oggi, la maggior parte delle meningiti in Italia sono da pneumococco, mentre le meningiti da meningocco sono più rare. I casi di meningite riscontrati in Toscana negli ultimi due anni appartengono a quest’ultima categoria, e destano particolare preoccupazione perché si stanno presentando in numero più alto rispetto ai casi registrati in questa regione negli anni precedenti. Al fine di sgombrare subito il campo da ogni dubbio, in Italia non esiste nessuna epidemia di meningite: a livello nazionale, infatti, i numeri sono in linea con quelli rilevati in passato (1479 nel 2014, 1815 nel 2015, 1376 nel 2016). L’anomalia riguarda esclusivamente la regione Toscana, per la quale si può parlare, tecnicamente, di focolai epidemici. La peculiare situazione toscana è ben illustrata da questa figura, che riporta l’incidenza del meningococco come numero di casi su 100000 abitanti (figura estratta da Stefanelli et al, 2016). Nello specifico, il batterio coinvolto in questo caso è un meningococco di tipo C.

toscana

Il meningococco Neisseria meningitis, infatti, può essere classificato in diversi sierogruppi, a seconda delle molecole (antigeni) che il batterio presenta sulla sua capsula polisaccaridica, cioè il rivestimento esterno protettivo che è considerato il suo maggiore fattore di virulenza. L’identificazione degli antigeni presenti sulla capsula del batterio può essere fatta con tecniche standard di microbiologia come i saggi di agglutinazione, dove si usano vari anticorpi per “sondare” la superficie della cellula batterica, oppure tramite PCR, in cui si sequenziano direttamente i geni della capsula. I sierogruppi in grado di causare epidemie sono A, B, C, X, Y, W. Ognuno di questi ha una diffusione geografica caratteristica: in Italia, ad esempio, prevalgono il tipo B e il tipo C. Lo evidenzia molto bene la tabella seguente, estratta dagli ultimi dati di sorveglianza sulle malattie batteriche invasive (aggiornati a novembre 2016). Si nota, tra l’altro, il sorpasso del sierogruppo C sul B, avvenuto nel 2015 in concomitanza con l’anomalia toscana.

sorveglianza

L’identificazione del sierogruppo è sicuramente un passaggio fondamentale, utilissimo ad esempio per capire quale vaccino utilizzare per arrestare eventuali epidemie. Possiamo però fare molto di più: un ceppo di meningococco, infatti, può anche essere classificato in modo più preciso grazie a una tecnica molto usata in microbiologia, il sequenziamento MLST (Multi Locus Sequence Typing). In pratica, si vanno a sequenziare delle piccole porzioni di sette diversi geni, che nell’insieme forniscono una sorta di identikit del ceppo batterico. Una classificazione così fine permette di monitorare in modo molto preciso la diffusione di un patogeno, e in alcuni casi di ipotizzarne la sua origine geografica. Proprio grazie alla tecnica MLST è stato possibile identificare con precisione il ceppo responsabile dei casi di meningite in Toscana: si tratta di ST-11, un ceppo batterico che circola in Europa ormai da diversi anni.

Sembrerà incredibile, ma le discussioni che in questi giorni hanno infiammato i social network ruotavano attorno a questo concetto molto tecnico dei ceppi batterici. Una questione per addetti ai lavori, si direbbe, ma che in questa circostanza ha provocato accesi dibattiti e che alla fine si è allargata, commento dopo commento, fino a trasformarsi nell’eterna domanda: la scienza è democratica? Tranquilli, non parlerò di questo argomento, altri più competenti di me lo hanno già fatto e rischierei solo di annoiarvi. Quello che mi preme sottolineare è il vero motivo per cui gli immigrati africani non possono essere ritenuti in alcun modo responsabili dei casi di meningite che si sono verificati in Toscana, una tesi che è circolata per diversi giorni in rete, ma – come vedremo – priva di ogni fondamento. Alcuni esperti, tra cui il noto medico Roberto Burioni, hanno tentato subito di smontare questa teoria, affermando sostanzialmente che gli immigrati non c’entrano nulla con questa storia perché il sierogruppo C (responsabile dei casi in Toscana) non è fra quelli diffusi in Africa. Per molti queste parole hanno chiuso definitivamente la questione, e la verità unanimemente accettata da giornali e TV è diventata questa: il meningococco C in Africa non esiste. Il problema è che, forse per esigenze di semplificazione, gli esperti avevano omesso un’informazione importante, che essendo reperibile in rete su siti affidabili come quello dell’OMS è venuta inevitabilmente a galla senza timore di essere smentita: il meningococco C, in Africa, esiste eccome. In particolare, secondo un bollettino dell’OMS, il meningococco di tipo C è stato, nel 2015, la prima causa di meningite batterica nella cosiddetta “meningitis belt”, ossia la fascia di Paesi subsahariani che va dal Senegal all’Etiopia. Fino a qualche anno fa, come dimostra il grafico seguente (preso dal sito dell’OMS), il meningococco A era il sierogruppo dominante nell’Africa subsahariana, mentre il tipo C era praticamente inesistente, esattamente come si diceva all’inizio. Nel 2010, però, è partita una vaccinazione di massa per il meningococco A che ha modificato radicalmente il panorama della meningite in Africa: il meningococco A (in rosso) è progressivamente scomparso (sì, perché i vaccini funzionano!), lasciando il posto ad altri sierogruppi come il W (in blu), o alle meningiti da pneumococco (in verde). L’anomalia del 2015 è dovuta essenzialmente a grandi epidemie avvenute in Niger e in Nigeria, che hanno fatto salire alle stelle le statistiche del meningococco C (nel grafico in azzurro).

meningite

I numeri sono inequivocabili, comprensibile quindi che a molti sia venuto il dubbio: ma siamo proprio sicuri che i migranti non c’entrino nulla? Ebbene, la risposta ancora una volta è sì: i migranti non c’entrano nulla. E non perché il tipo C in Africa non esista, ma perché il meningococco C africano è completamente diverso da quello toscano. La risposta che cerchiamo, infatti, ce la fornisce la classificazione fine, quella ottenuta con la tecnica MLST: mentre il ceppo toscano è denominato ST-11, il ceppo responsabile delle grandi epidemie africane del 2015 è stato chiamato ST-10217 ed è un ceppo completamente nuovo, mai rilevato in precedenza. Stiamo parlando quindi sempre di meningite, e sempre da meningococco di tipo C; quando si va a guardare l’identikit più preciso, però, risulta evidente che siamo di fronte a due ceppi batterici differenti. Questi casi di meningite, meglio ripeterlo ancora una volta, non hanno nessuna relazione con le epidemie africane.

L’epidemiologia è una faccenda complicata. I batteri si spostano insieme a noi: salgono sui barconi dei migranti e sugli aerei dei turisti, si moltiplicano sui treni del mattino affollati di pendolari, e a volte – come nel caso del meningococco – viaggiano in incognito, trasportati da inconsapevoli portatori sani. Come spesso accade, per conoscere la verità tocca andare in fondo alle questioni. È un processo faticoso che a volte ti porta ad affrontare questioni tecniche molto complesse e ti costringe a mettere in discussione i tuoi preconcetti, ma alla fine ne vale la pena.

 


 

Ringrazio Roberta Villa, Riccardo Gallina e il professor Pier Luigi Lopalco per i preziosi suggerimenti, le informazioni e i link che hanno condiviso con me.

Informazioni generali sulla meningite:

Risorse utili sulla situazione italiana:

Risorse utili sulla situazione africana:

 

Al via il Premio Grande Ippocrate

ippocratePrende il via la sesta edizione del Premio Grande Ippocrate, prestigioso riconoscimento destinato ai ricercatori italiani che, oltre a eccellere nel lavoro scientifico, hanno saputo comunicare efficacemente al grande pubblico temi e risultati dei propri studi. Fino al 7 aprile 2014 chi lo desidera potrà segnalare ricercatori a suo giudizio meritevoli del premio inviando una mail a info@grandeippocrateunamsi-novartis.it.

Nelle precedenti edizioni il Premio Grande Ippocrate è stato assegnato a ricercatori di fama e prestigio internazionale.

  • 2008: Sen. Elena Cattaneo, Senatrice a vita, Ordinario del Dipartimento di Bioscienze e Direttore del Centro Ricerche sulle cellule staminali Università degli Studi di Milano;
  • 2009: On. Ilaria Capua, parlamentare, Direttore del Dipartimento di Scienze Biomediche Comparate dell’Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie di Legnaro (PD);
  • 2010: Roberto Cingolani, Direttore dell’Istituto Tecnologico di Genova;
  • 2011: Paolo Gasparini, genetista medico, Università di Trieste/IRCCS Burlo Garofolo;
  • 2012: Antonio Giordano, Presidente del comitato scientifico del CROM, Centro Ricerche Oncologiche di Mercogliano, Direttore dello Sbarro Institute for Cancer Research and Molecular Medicine e Direttore del Centro di Biotecnologia College of Science and Technology –Temple University- Philadelfia.

Oltre alle proposte che perverranno dalla rete, la giuria del premio, composta da giornalisti scientifici UNAMSI-Unione Nazionale Medico Scientifica d’Informazione e da esponenti del mondo accademico, valuterà quei ricercatori che, in base al curriculum e alle attività di divulgazione svolte, si siano distinti per la loro capacità di comunicare con il grande pubblico, attraverso i media. Nato nel 2008 dalla collaborazione tra UNAMSI e Novartis, il Premio Grande Ippocrate si pone l’obiettivo di sensibilizzare l’opinione pubblica sul valore della ricerca, in particolare nell’ambito delle scienze biomediche, e sul lavoro dei ricercatori. Consiste in un riconoscimento in denaro del valore di 10.000 euro, che viene consegnato al vincitore nel corso di una cerimonia di premiazione, alla quale prendono parte personalità del mondo universitario, economico e dei media.

Il Premio Grande Ippocrate 2014 è anche sui social network. Per proporre candidature, rimanere aggiornati sulla loro evoluzione e per ogni ulteriore informazione sono infatti disponibili anche i profili Facebook, Linkedin e Twitter.

La comunicazione della scienza nell’era dei social: emozionare o informare?

Con l’articolo che ripubblico qui sotto inizia per me una nuova collaborazione con il sito “I Mille – Le cose cambiano”. Scriverò di ricerca, scienza e società. Venitemi a trovare anche qui ogni tanto! 😉


i_love_science_poster_by_paulsizer-d5xweux

Organismi geneticamente modificati, metodo Stamina, sperimentazione animale: il dibattito pubblico su temi scientifici è più acceso che mai. Incalzata dai media e dai gruppi di pressione, la politica si è trovata ad affrontare – spesso con scarsi risultati – problemi complessi, in cui l’aspetto scientifico e quello sociale si sono mescolati a tal punto da risultare molte volte indistinguibili. E se alla classe politica possiamo rimproverare di non aver affrontato razionalmente questi problemi, concedendo troppo alla demagogia, d’altra parte non si può dire che la popolazione avesse gli strumenti per valutare lucidamente le questioni che di volta in volta venivano sollevate: raramente i media hanno scelto di spiegare, quasi sempre hanno preferito scandalizzare, commuovere o spaventare. Impostare un dibattito sui binari dell’emotività è il modo più semplice per muovere le coscienze, soprattutto in un Paese come il nostro, dove la cultura scientifica è da sempre trattata con supponenza e sospetto. Parte di questa strategia ha a che fare con l’uso delle immagini. Puoi fare un discorso perfettamente logico e convincente, puoi presentare numeri e tabelle, ma il castello della razionalità crolla miseramente se dall’altra parte c’è un’immagine vincente. Con le immagini è tutto più facile: basta una foto per far scattare a piacimento sentimenti come la rabbia, l’indignazione, la paura, la pietà. E i tre temi menzionati all’inizio di questo articolo, in effetti, hanno tutti un denominatore comune: in tutti questi casi l’opinione pubblica è stata condizionata e plasmata anche grazie all’uso di immagini forti. Immagini che passano in TV e sui giornali, ma che diventano virali soprattutto sui social network, Facebook in particolare.

Nel caso degli OGM si è voluto spaventare. Basta cercare “OGM” su Google per rendersene conto: le immagini neutrali o favorevoli agli organismi geneticamente modificati sono una minima parte rispetto ai mostruosi fotomontaggi che hanno accompagnato questa tecnologia fin dalla sua nascita. Pensiamo alla fragola-pesce, una creatura mitologica che è ormai entrata a far parte dell’immaginario collettivo. Una vera e propria leggenda metropolitana che si è rivelata essere lo strumento perfetto per allontanare l’interlocutore dal sentiero della razionalità e spingerlo verso le pulsioni più istintive, che ci portano a fuggire da tutto ciò che è nuovo e sconosciuto, invitandoci ad approdare al porto sicuro della tradizione e dei bei tempi andati. Ovviamente non è mai esistita nessuna fragola-pesce, ma l’immagine era così evocativa da resistere ancora oggi, a distanza di anni dalla sua comparsa sui media. Cosa dire invece del metodo Stamina? Il caso è diventato di pubblico dominio grazie alle Iene, il cui messaggio è passato in gran parte attraverso la strumentalizzazione di immagini di bambini malati e sofferenti. Gli scienziati, dal canto loro, hanno dovuto subire l’accusa infamante di essere persone insensibili, fredde macchine razionali impossibili da scalfire persino con la più straziante delle tragedie umane. Eppure è esclusivamente con la razionalità e la lucidità che si può fare scienza, e trasformare le nuove conoscenze in soluzioni terapeutiche concrete ed efficaci. Ma quando dall’altra parte c’è il dolore di un bambino sbattuto in prima pagina (o in prima serata), qualunque considerazione ancorché giusta svanisce istantaneamente. Infine, la questione più scottante e attuale, quella relativa alla sperimentazione animale. Anche qui, la battaglia tra le due fazioni (perché di guerra si tratta, in molti casi) si è combattuta a suon di immagini. I movimenti animalisti hanno fatto abbondante uso di fotografie terribili, con animali costretti a subire tremende torture, ma non hanno disdegnato nemmeno sapienti fotomontaggi volti a screditare quei ricercatori che avevano difeso pubblicamente l’utilità della vivisezione (come viene impropriamente chiamata). Poco importa se le immagini cruente di animali straziati non corrispondano alla realtà, almeno non qui in Europa, e ancor meno importa il fatto che circa il 92% degli scienziati ritenga che purtroppo non si possa fare a meno della sperimentazione animale. L’impatto emotivo di quelle foto e di quei camici insanguinati è semplicemente devastante.

Le immagini sono uno strumento potentissimo all’interno di una discussione, specie se gli interlocutori non sono molto informati sul tema. Spesso raggiungono l’obiettivo, muovendo le masse verso una posizione piuttosto che un’altra. E ad avvantaggiarsene sono stati anche coloro che stanno dalla parte della scienza, come dimostra la recente vicenda di Caterina Simonsen, suo malgrado divenuta nel giro di poche settimane una celebrità della rete. Il coinvolgimento emotivo è un’arma micidiale, che può essere usato sia dagli oppositori della scienza, sia da quelli che dovrebbero esserne i paladini. Ma è davvero la strategia migliore? Dal punto di vista etico, sfruttare immagini di persone sofferenti per portare avanti una causa non sembra certo il massimo della correttezza. Tuttavia, non è a questo che mi riferisco, quanto piuttosto all’efficacia di questo approccio nel lungo periodo. Le immagini scioccanti sono perfette per orientare l’opinione pubblica in merito al singolo episodio (i movimenti animalisti hanno obiettivamente accusato il colpo dopo la vicenda di Caterina), ma hanno il difetto di mancare il bersaglio grosso, quello che un amante della scienza dovrebbe considerare come l’obiettivo prioritario: insegnare a valutare un problema in modo razionale, informandosi e pesando pro e contro. In teoria, viviamo in una democrazia moderna, relativamente colta e istruita. Dovremmo quindi smetterla di trattare le persone come un gregge da guidare da una valle all’altra ogni volta che si presenta un nuovo argomento di discussione. Oggi è la sperimentazione animale, domani potrebbe essere qualcos’altro. La verità è che esiste soltanto una bussola che permette di trovare sempre, in ogni circostanza, la via giusta: è la bussola del pensiero critico, della logica e della corretta informazione. Educare le persone a usarla le renderà cittadini liberi, e realmente consapevoli delle proprie opinioni. Fare informazione corretta paga. Prendiamo ad esempio il recentissimo sondaggio IPSOS sulla sperimentazione animale: la percentuale di favorevoli saliva dal 49% al 57% se agli intervistati venivano fornite informazioni di base sull’argomento. In modo analogo, all’ultimo Festival della Letteratura di Mantova, il ricercatore Dario Bressanini e la giornalista Beatrice Mautino erano riusciti a vincere un confronto Oxford-style sul tema degli OGM, convincendo molti scettici a passare dalla loro parte. Comunicare la scienza in modo pacato, chiaro e oggettivo rimane ancora la strategia vincente. Anche nell’era di Twitter e Facebook.

Fecondazione assistita: anche le coppie fertili potranno accedere alla diagnosi pre-impianto

DonatellaGalterioAvevo già raccontato la storia di Rosetta Costa e Walter Pavan, i coniugi romani con un figlio malato di fibrosi cistica che avevano cercato, in vista di una seconda gravidanza, di accedere alla fecondazione assistita con diagnosi pre-impianto, pratica vietata per le coppie fertili in base alla legge 40 del 2004. La coppia si era rivolta alla Corte Europea dei Diritti dell’Uomo di Strasburgo, che aveva dato loro ragione, dichiarando che la legge 40 viola gli articoli 8 e 14 della Convenzione Europea per la Salvaguardia dei Diritti dell’Uomo e delle Libertà Fondamentali, che sanciscono rispettivamente il diritto al rispetto della vita privata e familiare, e il divieto di discriminazione: la legge 40, in altre parole, è vista come un’ingerenza dello Stato nella vita di coppia. La stessa legge, inoltre, è stata giudicata incoerente con la legge 194/1978 sull’aborto, la quale consente l’aborto terapeutico quando il feto risulta essere affetto da patologie come, appunto, la fibrosi cistica. Questo pronunciamento della Corte di Strasburgo risale all’estate del 2012. Il governo italiano aveva presentato ricorso, ma quest’ultimo è stato respinto lo scorso febbraio. Pochi giorni fa, il giudice Donatella Dalterio del Tribunale di Roma ha deciso di recepire la sentenza, ritenendo che in caso di normative contrastanti quella europea debba prevalere su quella italiana. Rosetta e Walter, dunque, potranno accedere alla diagnosi pre-impianto e potranno farlo a spese del Servizio Sanitario Nazionale. Oggi i due coniugi possono dire di avere vinto finalmente la loro battaglia, e con loro tutte le coppie fertili che hanno la sfortuna di essere portatrici di malattie genetiche recessive.

Medicina genomica: successi, sfide e opportunità (Parte 2 – La cura dei tumori)

ResearchBlogging.orgEccoci alla seconda puntata della serie di post sulla medicina genomica (qui potete leggere la prima). Come ha influito la rivoluzione genomica sulla cura e la prevenzione della salute? Quali applicazioni cliniche sono ora possibili grazie ai risultati conseguiti dalla ricerca del DNA? Ebbene, se c’è un settore della medicina che è stato influenzato in modo determinante da queste scoperte è sicuramente l’oncologia. Non solo la cura dei tumori è oggi sempre più personalizzata, ciò che stiamo vivendo è un vero e proprio cambio di prospettiva per quanto riguarda l’approccio alla terapia. Si inizia infatti a classificare i tumori non più in base al tessuto malato, ma in funzione delle caratteristiche molecolari del tumore stesso: una mutazione nel genoma o l’espressione alterata di un gene diventano spesso fattori determinanti per caratterizzare un tumore e, di conseguenza, per scegliere la terapia più efficace.

herceptinAd essere onesti, l’idea che un tumore potesse essere curato in modo personalizzato risale a parecchi anni fa, molti anni prima che il genoma umano fosse sequenziato. Già negli anni 80, infatti, si era scoperto che il gene HER-2 era iperattivo nel 30% dei tumori al seno ed era associato a un peggioramento della prognosi. Nel 1998 l’azienda biotech Genentech (poi acquisita dalla Roche) lanciò sul mercato il trastuzumab (nome commerciale Herceptin®), un anticorpo che andava a colpire proprio HER-2. Fu in quel momento che la prospettiva della medicina personalizzata iniziò a farsi strada.

zelborafQualche anno dopo, furono introdotti i test per le mutazioni del gene EGFR, utili nella cura di un tipo di carcinoma polmonare: per i pazienti che presentavano queste mutazioni, infatti, la terapia a base di gefitinib (Iressa®) era più efficace. In modo speculare, si scoprì che i pazienti affetti da carcinoma metastatico del colon-retto che presentavano mutazioni nel gene KRAS erano più resistenti alle terapie con cetuximab (Erbitux®). Oggi, con il sequenziamento NGS (Next-Generation Sequencing) è possibile analizzare contemporaneamente più mutazioni in vari geni, e prescrivere la terapia con la maggior probabilità di successo. Tra l’altro, alcuni farmaci pensati per un tipo di tumore si stanno rivelando efficaci anche per tumori di altri tessuti: il vemurafenib (nome commerciale Zelboraf®), inizialmente progettato per i melanomi con una mutazione nel gene BRAF, sembra funzionare anche con un tipo particolare di leucemia.

Un’altra applicazione molto promettente che però necessita di ulteriori messe a punto è l’uso del sequenziamento NGS per la diagnosi precoce o per il monitoraggio di eventuali recidive: la cosa interessante, in questo caso, è il fatto che tutto questo si farà partendo da un semplice campione di sangue. Nella battaglia contro il cancro, la genomica si sta dimostrando sempre più un’arma straordinaria. Ma non c’è solo l’oncologia: nella prossima puntata vedremo come la genomica sta dando il suo prezioso contributo anche nella diagnosi delle malattie rare.


Jeanette J. McCarthy, Howard L. McLeod, & Geoffrey S. Ginsburg (2013). Genomic Medicine: A Decade of Successes, Challenges, and Opportunities Science Translational Medicine, 5 (189) : 10.1126/scitranslmed.3005785

Medicina genomica: successi, sfide e opportunità (Parte 1 – Le tecnologie)

genomicmedicine

ResearchBlogging.orgRecentemente mi sono imbattuto in una bellissima review pubblicata su Science Translational Medicine dal titolo eloquente: Genomic Medicine: A Decade of Successes, Challenges and Opportunities. Si dà il caso, infatti, che quest’anno si celebrino i 10 anni dal completamento ufficiale del sequenziamento del genoma umano. Gli autori della review hanno fatto un lavoro straordinario, spulciando la letteratura scientifica per mettere insieme in modo organico i risultati conseguiti in questi anni grazie alla genomica, e presentare le sfide che dovremo affrontare negli anni a venire. La rassegna è davvero imponente (basti pensare che nella bibliografia appaiono 169 articoli), perciò ho pensato di commentarla per voi un pezzo alla volta. Se avrete la pazienza di seguirmi, nel giro di poche settimane avrete un quadro completo e dettagliato di quello che la medicina è riuscita a fare grazie alla ricerca genomica.

La prima cosa che dobbiamo tenere bene a mente quando si parla di rivoluzione genomica è che, grazie ad essa, la medicina ha cambiato completamente il suo approccio diagnostico-terapeutico. La ricerca medico-scientifica aveva permesso di conseguire risultati straordinari anche prima del 2000, ma le diagnosi e le terapie erano le stesse per tutti. La definizione stessa di malattia dipendeva dalla localizzazione anatomica del disturbo e dai sintomi clinici che il paziente manifestava: una volta individuato il problema, si procedeva alla somministrazione di una cura “one-size fits all”. Oggi, le cose stanno cambiando: la medicina sta diventando sempre più personalizzata, e le malattie sono caratterizzate a livello molecolare. Questa cosa è particolarmente evidente in oncologia, dove si iniziano a curare con lo stesso farmaco tumori di organi diversi, proprio perché a livello genomico i due presentano le stesse alterazioni.

Questa rivoluzione non sarebbe stata possibile senza le innovazioni tecnologiche che hanno caratterizzato l’ultima decade. In particolare, due fattori sono stati particolarmente importanti per spingere la medicina genomica ai livelli in cui si trova ora: gli studi di associazione su scala genomica (Genome-Wide Association Studies, GWAS) e il sequenziamento di nuova generazione (Next-Generation Sequencing, NGS). Negli studi di associazione genome-wide, si confrontano due gruppi di individui (uno composto da individui sani, l’altro composto da individui malati) e si analizzano una serie di posizioni nel genoma caratterizzate da una certa variabilità nella popolazione, con lo scopo di identificare quelle che, in modo statisticamente significativo, riescono a distinguere i due gruppi. L’applicazione di questo metodo ha comportato un cambio radicale di prospettiva: mentre prima si partiva da un’ipotesi biologica nel tentativo di spiegare le cause di una malattia, con i GWAS ci si limita a scandagliare l’intero genoma senza nessuna ipotesi in mente (sono detti infatti “hypothesis-free”). Prima si cercano gli indizi nel DNA, e soltanto dopo si cerca di spiegare perché quella differenza genetica dovrebbe provocare la malattia. Il vantaggio di questo approccio è che può rivelare l’alterazione di pathway molecolari inaspettati, che magari sono condivisi da malattie in apparenza molto diverse e che possono suggerire nuovi interventi terapeutici. Il primo successo dei GWAS risale al 2005, quando si scoprì una variazione genetica responsabile della degenerazione maculare senile. Oggi, la lista delle associazioni più o meno forti tra patologie e specifiche variazioni genetiche è lunghissima.

cost_per_genomePer quanto riguarda il sequenziamento NGS, è sufficiente dare un’occhiata al grafico qui a fianco per avere un’idea dell’effetto dirompente di queste nuove tecnologie per la lettura del DNA. Dal 2001 al 2012 il costo per sequenziare un genoma umano è passato dai 100 milioni di dollari a meno di 10 mila dollari, e si pensa che presto sfonderemo la soglia simbolica dei 1000 dollari. Questo crollo dei costi è una diretta conseguenza dell’evoluzione tecnologica a cui abbiamo assistito nel corso degli ultimi anni. Oggi, un sequenziatore di ultima generazione è in grado di leggere 250 miliardi di basi di DNA in una settimana, una cifra astronomica se rapportata ai 5 milioni del 2000. Grazie a questi enormi progressi, è diventato possibile cercare le basi genetiche delle malattie non solo nelle variazioni più comuni nella popolazione, come accadeva con i GWAS, ma anche in quelle rare. Naturalmente, la tecnologia in sé non è sufficiente, bisogna anche interpretare i dati ottenuti e tentare di fornire spiegazioni biologiche a quello che si osserva: per questo, affinché la promessa del “sequenziamento per tutti” si realizzi, bisognerà investire molto sulla bioinformatica. Nel frattempo, la ricerca sta puntando sul sequenziamento dell’esoma, cioè l’insieme di tutti i tratti di genoma che codificano per proteine. I primi successi per questa tecnica sono del 2009, quando sono stati diagnosticati tre pazienti affetti da malattie rare. Ma come si dice, il meglio deve ancora venire! Nella prossima puntata parleremo delle applicazioni genomiche nella cura dei tumori.


Jeanette J. McCarthy, Howard L. McLeod, & Geoffrey S. Ginsburg (2013). Genomic Medicine: A Decade of Successes, Challenges, and Opportunities Science Translational Medicine, 5 (189) : 10.1126/scitranslmed.3005785