Diapositiva 1 - Istituto Nous

AGGIORNAMENTI IN TEMA DI PREVENZIONE
Sindrome di Crisponi: approccio diagnostico,
correlazione genotipo/fenotipo e
strategie terapeutiche
LA PREVENZIONE DELLE MALATTIE RARE
Cagliari, 16 Ottobre 2015
Laura Crisponi
Istituto di Ricerca Genetica e Biomedica
Consiglio Nazionale delle Ricerche
Cagliari
Malattia rara
 Una malattia si definisce rara quando la sua prevalenza, intesa
come il numero di casi presenti in una data popolazione, non
supera 5 casi su 10.000 persone, 1/2000.
 Il numero di malattie genetiche rare conosciute oscilla tra le 7.000
e le 8.000
Malattie rare
~ 7000 malattie genetiche rare
> 5000 bambini
 In Italia sono 2 milioni le persone affette da malattie rare e il 70%
sono bambini in età pediatrica.
Malattie rare
La malattie rare sono rare, ma i pazienti che ne sono affetti sono numerosi:
1/15
400 milioni
Malattie rare
 Le malattie rare sono caratterizzate da un’ampia varietà di
problematiche e sintomi.
 La variabilità clinica e l’eterogeneità genetica possono complicare
la diagnosi genetica.
 Sintomi relativamente comuni possono nascondere malattie rare,
portando ad una diagnosi erronea.
 Una diagnosi genetica può essere eseguita solo quando si trova il
gene causativo.
 Circa la metà delle cause genetiche sono sconosciute.
Patologie alleliche sono malattie genetiche che hanno differenti fenotipi causate da
mutazioni diverse nello stesso gene.
Diagnosi differenziale
 Tetano del neonato, tetanie
 Paralisi cerebrali secondarie a grave asfissia
 Ipertermia maligna
 Sindrome di Isaacs-Mertens
 Hyperekplexia o startle disease
 “Stiff baby syndrome”
 Sindrome di Stuve –Wiedemann (SWS)
 Sindrome sudorazione indotta dal freddo tipo 1 (CISS2)
Apnea ricorrente
Contrazioni periorali
Ipertonia delle estremità
Reflusso gastroesofageo
Ipotonia assiale
Letalità precoce
Cheratite
Distress respiratorio
Ipertermia
Camptodattilia
Difficoltà nell’alimentazione
Contrattura del gomito
Sudorazione paradossa
Scoliosi
Sindrome di Crisponi
CISS1
CRLF1
Protrusione della bocca
Bassa statura
Curvatura congenita delle ossa
lunghe
Metafisi ampie e irregolari
SWS/SJS2
Ridotta sensitività
al dolore
CISS2
CLCF1
gp130
LIFRβ
CNTFRα
Famiglia di sindromi associate al recettore CNTF
Patogenesi molecolare
Il complesso stabile secreto del
CRLF1/CLCF1 forma un ligando
per il CNTFR, che insieme al
gp130 e LIFRB forma il
complesso recettoriale CNTF.
CRLF1/CLCF1 legando il CNTFR
portano ad una dimerizzazione
del gp130/LIFRB, che induce
così a valle la via di trasduzione
del segnale tramite l’attivazione
della via Janus/Kinase 1
(JAK1/STAT3).
La via del CNTFR gioca un ruolo
essenziale durante lo sviluppo
embrionale dei motoneuroni.
Uno studio funzionale in vitro sulle forme mutate di CRLF1, riproducenti difetti associati a
CS/CISS1, ha evidenziato come la gravità fenotipica della malattia dipenda da una
difettosa/alterata cinetica nella secrezione della proteina CLRF1.
Un’attenta rivalutazione critica del fenotipo neonatale di CISS1, ha evidenziato la presenza
di crisi ipertermiche in alcuni pazienti, mai riportata in letteratura, portando cosi alla
conlcusione che non si trattasse di sindromi alleliche, ma di un’unica patologia con diversi
livelli di gravità.
Apnea ricorrente
Contrazioni periorali
Ipertonia delle estremità
Reflusso gastroesofageo
Ipotonia assiale
Letalità precoce
Cheratite
Distress respiratorio
Ipertermia
Protrusione della bocca
Bassa statura
Curvatura congenita delle ossa
lunghe
Metafisi ampie e irregolari
Camptodattilia
Difficoltà nell’alimentazione
Contrattura del gomito
Sudorazione paradossa
Scoliosi
Sindrome di Crisponi/CISS1
SWS/SJS2
Ridotta sensitività
al dolore
CISS2
CRLF1
CLCF1
gp130
LIFRβ
CNTFRα
Famiglia di sindromi associate al recettore CNTF
2014
42 mutazioni diverse in CRLF1 in 63 pazienti provenienti da
52 famiglie CS/CISS1
Localizzazione genetica e proteica dello spettro mutazionale di CRLF1
Localizzazione genetica e proteica dello spettro mutazionale di CRLF1
Localizzazione geografica dello spettro mutazionale di CRLF1
42 mutazioni in 63 pazienti provenienti da 52 famiglie CS/CISS1
Approccio diagnostico
Diagnosi clinica (Patologia complessa)
 Fenotipo neonatale
 Fenotipo età evolutiva
Fenotipo neonatale
 Contrazione spasmodica della muscolatura mimica
 Contrazione dei muscoli respiratori con apnea, cianosi, pianto soffocato
 Difficoltà alla suzione e alla deglutizione
 Salivazione abbondante
 Arti superiori flessi e addotti
 Movimenti di torsione del tronco, opistotono
 Ipotonia assiale, ipertonia agli arti
 Iperpiressia, convulsioni
 Morte improvvisa
Fenotipo dell’ età evolutiva
La sopravvivenza in questa sindrome è possibile (10/26) e la prognosi
migliora dopo il primo anno di vita.
 Persistenza dell’ipertermia
 Persistenza difficoltà alla alimentazione
 Persistenza della contrattura durante il pianto
 Reflusso gastro-esofageo
 Cifoscoliosi ingravescente
 Limitata estensione a livello del gomito
 Ridotta lacrimazione, Cheratite
 Intolleranza al calore
 Sudorazione paradossa indotta dal freddo
Approccio diagnostico
Diagnosi molecolare
 Analisi del gene CRLF1
 Analisi del gene CLCF1
 Whole exome sequencing (WES)
Trasmissione autosomica recessiva
25%
50%
25%
Approccio diagnostico
Studio pilota per valutare la fattibilità di uno screening genetico in Sardegna
Presupposti:
 Alta omogeneità allelica (c.226 T>G; c.676_677dupA)
 Numero dei pazienti sottostimato?
Obiettivi:
 Stima delle frequenze alleliche
 Incidenza della CS/CISS1 in Sardegna
Approccio diagnostico
Risultati:
 Portatori 1.4% (1:71)
 Incidenza/anno 1:20700
 Considerato che in Sardegna nascono circa 15000 nati, il numero
dei pazienti osservato è in linea con quanto atteso.
Tali numeri non giustificano l’estensione dello screening a tutta la
popolazione Sarda:
 1:25 per la fibrosi cistica
 1:11 per la beta talassemia
Approccio diagnostico
Diagnosi molecolare in casi familiari
 Test portatori (ricerca mutazione familiare)
 Diagnosi prenatale per gravidanze a rischio malattia
Strategie terapeutiche
Non esiste una terapia specifica risolutiva, ma è possibile intervenire
su alcuni sintomi, quando ciò è possibile, con l’obiettivo di:
 migliorare la qualità di vita dei pazienti
 alleviare fatica e disagio
 promuovere un accrescimento e uno sviluppo normale
 mantenere le attività di gioco e di studio
 minimizzare l’impatto della malattia sulla famiglia.
Sudorazione paradossa indotta dal freddo
Insorgenza:
 > 3 anni
 < 22°C
 l’elevata umidità relativa
 l’ansia, l’agitazione, l’emozione
 il ciclo mestruale
 l’ingestione di alcuni cibi, in
particolare il cioccolato
Le ghiandole sudoripare hanno un’innervazione particolare. Prima della
nascita hanno un’innervazione simpatica adrenergica che subito dopo la
nascita diventa colinergica attraverso un segnale solubile retrogrado
prodotto dagli stessi organi bersaglio.
CRLF1/CLCF1???
Patogenesi molecolare
CRLF1 e CLCF1 sono citochine solubili espresse nelle ghiandole
sudoripare ed il loro complesso è uno dei candidati più probabili
come fattore di differenziazione colinergico delle ghiandole
sudoripare.
Innervazione simpatica colinergica:
 Ghiandole sudoripare
 Periosteo
 Arteriole della muscolatura scheletrica
Patogenesi molecolare
Nei soggetti con CS la mutazione del CRLF1 determina la mancanza di
questo switch fenotipico.
Biopsie cutanee delle zone di iperidrosi effettuate in un individuo con
CS/CISS1 hanno mostrato la presenza di ghiandole sudoripare
mancanti di innervazione colinergica e ricche di quella adrenergica,
confermando così in vivo l’evidenza di un fallito switch adrenergicocolinergico.
Questo spiegherebbe sia sudorazione inversa che le deformità ossee e
i sintomi muscolari, e l'elevata variabilità nella presentazione clinica a
diversi le fasi della vita, visto che neuroni simpatici colinergici
innervano anche il periostio, il tessuto connettivo che riveste l'osso, e
la parete vascolare del muscolo scheletrico.
La sudorazione paradossa è caratterizzata da un eccesso di noradrenalina
in circolo.
Terapia farmacologica: clonidina o moxonidina.
Agonista dei recettori alfa-2 adrenergici a livello centrale, e inibisce il
rilascio di catecolamine a livello periferico.
Modelli murini di inattivazione condizionale del gene
Crlf1
Topi Knock-out per il gene Crlf1 sono stati descritti nel 1999 ma
muoiono alla nascita per impossibilità di suzione.
Pertanto stiamo lavorando alla creazione di un topo KO condizionale
per il gene Crlf1.
Ciò ci permetterebbe di investigare il meccanismo fisiopatologico alla
base della deficienza di Crlf1, in particolare quello legato al processo di
termoregolazione e di testare farmaci in grado di risolvere il problema.
Correlazione genotipo/fenotipo
Si è tentato di definire una possibile correlazione genotipo/fenotipo in base
alle caratteristiche biochimiche della proteina CRLF1, (in particolare il livello di
secrezione) effettuando un’analisi funzionale delle forme mutate.
Una mancata o parziale secrezione conduce sempre a un fenotipo grave,
mentre il fenotipo dei pazienti con secrezione completa è più lieve.
Al momento tuttavia non è ancora possibile stabilire una precisa correlazione
genotipo/fenotipo in quanto pazienti con stessa mutazione nel gene CRLF1
mostrano fenotipi molto diversi fra loro e decorsi clinici di varia gravità.
Conclusioni
Tante sfide sono state già vinte:
 la scoperta del gene CRLF1
 lo messa a punto di un test molecolare per analizzare il gene CRLF1
 lo screening prenatale nei casi familiari di CS
 il tentativo di identificare una correlazione genotipo-fenotipo
 la sperimentazione off label con moxonidina
Conclusioni
Tante ancora quelle da affrontare:
 la comprensione dei meccanismi eziopatogenetici alla base della sindrome
 lo studio di nuovi farmaci nei pazienti non responders alla moxonidina
 l’individuazione di una terapia efficace e sicura per prevenire le crisi di
ipertermia
 la scoperta di nuovi geni e vie biologiche coinvolte nella patogenesi.