malattie genetiche dei bambini: due importanti novita` dall`istituto besta

comunicato stampa
MALATTIE GENETICHE DEI BAMBINI:
DUE IMPORTANTI NOVITA’ DALL’ISTITUTO BESTA
L’Istituto Neurologico Besta ha individuato un nuovo gene la cui alterazione causa gravi
patologie che portano i bambini a gravi disturbi del movimento fino all’impossibilità di
camminare. Inoltre, è stato dimostrato che un integratore alimentare potrebbe essere di aiuto
per contrastare la progressione di questi sintomi
Milano, 19 dicembre 2013 – L’Istituto Neurologico “Carlo Besta” ha compiuto due importanti
scoperte contro gravi malattie neurologiche di origine genetica, chiamate NBIA, che colpiscono i
bambini: è stato identificato un gene sinora sconosciuto che, se alterato, ne è causa e si è dimostrato
che la pantetina, un integratore alimentare già approvato in USA, è efficace contro la progressione di
una delle forme di queste malattie.
Le patologie NBIA sono patologie molto gravi caratterizzate da un anormale accumulo di ferro nel
cervello, che causano, oltre ad altri e invalidanti problemi legati a difficoltà di alimentarsi in modo
normale, difficoltà di movimento così gravi nei bambini da rendere in pochi anni impossibile per il
paziente camminare.
I due nuovi studi dell’Istituto Neurologico Besta sono pubblicati su due importanti riviste internazionali,
Brain e The American Journal of Human Genetics, e hanno visto il supporto di Telethon e del Settimo
programma quadro per la ricerca dell’Unione Europea.
Sottolinea Valeria Tiranti, ricercatrice dell’Istituto Neurologico Besta e coordinatrice di entrambi gli
studi: “Si tratta di importanti passi in avanti nella conoscenza di queste gravi malattie e
nell’elaborazione di una cura. E’ importante, tuttavia, precisare che si tratta ancora, di esperimenti di
laboratorio e che per arrivare a un’applicazione nella pratica clinica saranno necessari alcuni anni”.
Un integratore contro la neurodegenerazione
Con questo studio, l’Istituto Neurologico Besta ha potuto dimostrare per la prima volta la possibilità di
un approccio terapeutico sperimentale per la più diffusa forma di NBIA, che è causata da
un’alterazione del gene PANK2.
Il gene PANK2 è coinvolto nella produzione del coenzima A, un fattore cruciale per il metabolismo
cellulare in generale e per quello dei grassi in particolare.
I ricercatori hanno dimostrato che somministrando in esperimenti di laboratorio la pantetina, una
sostanza coinvolta nella sintesi del coenzima A, si osservava nei modelli murini una reversione dei
segni clinici, un recupero della normale attività motoria e una sostanziale riduzione della
neurodegenerazione. Il nuovo approccio suggerisce, inoltre, che la modulazione della dieta, assieme
ad un background genetico particolare, possa giocare un ruolo cruciale nella manifestazione e
progressione di malattia.
E’ importante sottolineare come la pantetina sia una sostanza già approvata dalla Food and Drug
Administration (FDA) americana come integratore alimentare e quindi già utilizzabile sull’uomo.
Una nuova “chiave” genetica
Sino a oggi sono stati identificati nove geni responsabili delle malattie NBIA ma nel 30% dei casi
l’alterazione che le causa rimane sconosciuta, impedendo così di avere una diagnosi. Per questa
ragione l’Istituto Neurologico Besta ha avviato, in collaborazione con l’Istituto di Genetica Umana di
Monaco di Baviera, un progetto basato sul sequenziamento della parte codificante del DNA (Esoma) di
pazienti con NBIA ancora senza una diagnosi genetica. I ricercatori hanno così identificato un nuovo
gene, denominato COASY, che è responsabile della produzione di coenzima A che nei pazienti con
NBIA risulta alterata.
Si tratta di un passo in avanti importante perché si rafforza la convinzione dell’importanza del ruolo del
coenzima A nell’insorgere di queste patologie: ad oggi, infatti, si conosceva solo il gene PANK2,
anch’esso coinvolto nella produzione di coenzima A e responsabile della maggior parte dei casi di
NBIA. I ricercatori ora intendono indagare come un’alterata sintesi del coenzima A possa determinare
sindromi neurodegenerative accompagnate da accumulo di ferro in regioni specifiche del cervello.
Le malattie genetiche da accumulo di ferro
Le patologie NBIA sono un gruppo eterogeneo di malattie neurodegenerative rare caratterizzate da un
accumulo di ferro nel cervello e sono causa di gravi e invalidanti disturbi del movimento.
Queste patologie si manifestano nella maggioranza dei casi durante l’infanzia e il sintomo d’esordio più
frequente è un disturbo del cammino dovuto spesso alla combinazione di più fattori, quali la rigidità
delle estremità, movimenti incontrollati e spasticità. Con l’avanzare della malattia, questi sintomi
compromettono la deambulazione autonoma e la maggior parte dei pazienti con esordio precoce sono
costretti sulla sedia a rotelle a metà dell’adolescenza.
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BRAIN, advance access published Dicembre 2013
PANTETHINE TREATMENT IS EFFECTIVE IN RECOVERING THE DISEASE PHENOTYPE INDUCED BY KETOGENIC DIET IN A PANTOTHENATE
KINASE-ASSOCIATED NEURODEGENERATION MOUSE MODEL
Dario Brunetti (1), Sabrina Dusi (1), Carla Giordano (2), Costanza Lamperti (1), Michela Morbin (3), Valeria Fugnanesi (3),
Silvia Marchet (1), Gigliola Fagiolari (4), Ody Sibon (5), Maurizio Moggio (4), Giulia d’Amati (2) e Valeria Tiranti (1)
(1)
(2)
(3)
(4)
Unit of Molecular Neurogenetics, Foundation IRCCS Neurological Institute C.Besta, Milan, Italy
Department of Radiology, Oncology and Pathology, Sapienza University, Policlinico Umberto I, Rome, Italy
Unit of Neuropathology and Neurology, Foundation IRCCS Neurological Institute C.Besta, Milan, Italy
Unit of Neuromuscular and Rare Disorders Foundation IRCCS Ca’ Granda Ospedale Maggiore Policlinico, Department
of Neurological Sciences, “Dino Ferrari” Centre, Milan University, Italy
(5) Department of Cell Biology, University Medcal Centre Groeningen, University of Groningen, The Nertherlands
THE AMERICAN JOURNAL OF HUMAN GENETICS, Gennaio 2014
EXOME SEQUENCE REVEALS MUTATIONS IN COA SYNTHASE PANTETHINE TREATMENT IS EFFECTIVE IN RECOVERING THE DISEASE
PHENOTYPE INDUCED BY KETOGENIC DIET IN A PANTOTHENATE KINASE-ASSOCIATED NEURODEGENERATION MOUSE MODEL
Sabrina Dusi (1), Lorella Valletta (1), Tobias B. Haack (2,3), Yugo Tsuchiya (4), Paola Venco (1), Sebastiano Pasqualato (5),
Paola Goffrini (6), Marco Tigano (6), Nikita Demchenko (4), Thomas Wieland (3), Thomas Schwarzmayr (3), Tim M. Strom
(2,3), Federica Invernizzi (1), Barbara Garavaglia (1), Allison Gregory (7), Lynn Sanford (7), Jeffrey Hamada (7), Conceicao
Bettencourt (8), Henry Houlden (8), Luisa Chiapparini (9), Giovanna Zorzi (10), Manju A. Kurian (11,12), Nardo Nardocci
(10), Holger Prokisch (2,3), Susan Hayflick (7), Ivan Gout (4) and Valeria Tiranti (1).
(6) Unit of Molecular Neurogenetics – Pierfranco and Luisa Mariani Center for the study of Mitochondrial Disorders in
Children, IRCCS Foundation Neurological Institute ‘‘C. Besta,’’
(7) Institute of Human Genetics, Technische Universitat Munchen, Munich, Germany;
(8) Institute of Human Genetics, Helmholtz Zentrum Munchen, Munich, Germany;
(9) Institute of Structural and Molecular Biology, University College London, UK;
(10) Crystallography Unit, Department of Experimental Oncology, European Institute of Oncology, IFOM-IEO Campus,
Milan, Italy;
(11) Department of Life Sciences, University of Parma, Parma, Italy;
(12) Department of Molecular & Medical Genetics, Oregon Health & Science University, Portland, USA;
(13) Institute of Neurology and The National Hospital for Neurology and Neurosurgery, Queen Square, London, UK
(14) Unit of Neuroradiology, IRCCS Foundation Neurological Institute ‘‘C. Besta,’’ Milan, Italy;
(15) Unit of Child Neurology, IRCCS Foundation Neurological Institute ‘‘C. Besta,’’ Milan, Italy;
(16) Neurosciences Unit, UCL-Institute of Child Health, Great Ormond Street Hospital, London, UK;
(17) Department of Neurology, Great Ormond Street Hospital, London, UK
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