Note divulgative per la sindrome di Alport

Note divulgative per la sindrome di Alport

Dipartimento di Biotecnologie Mediche
Genetica Medica
Università degli Studi di Siena
Direttore: Prof.ssa Alessandra Renieri

 

La sindrome di Alport è una malattia rara dovuta ad alterazioni geneticamente determinate del collagene IV, costituente principale delle membrane basali del nostro corpo, strutture di sostegno su cui poggiano le cellule che compongono i diversi tessuti. Il collagene di tipo IV è espresso esclusivamente a carico di rene, occhio ed orecchio e questo spiega il quadro clinico tipico della malattia. I segni renali sono sempre presenti per quanto l’espressività sia variabile in relazione al tipo di trasmissione, all’età ed al sesso con manifestazioni che vanno dalla microematuria isolata alla proteinuria ed alla insufficienza renale cronica e poi terminale con necessità di trapianto renale. A questo, possono associarsi sordità neurosensoriale bilaterale e progressiva fino alla necessità di protesi acustiche, e lesioni oculari, tra le quali lenticono anteriore e macchie perimaculari retiniche.

Differenti modalità di trasmissione sono state in precedenza descritte per la malattia: trasmissione X linked, autosomica dominante e recessiva.

  • Abbiamo recentemente dimostrato che la sindrome di Alport è trasmessa anche con modalità di tipo digenico, vale a dire che in alcune famiglie sono necessarie mutazioni in due geni differenti del collagene perché la patologia si manifesti. Tale riscontro ha modificato il counselling genetico per tale famiglie e la definizione del rischio di ricorrenza e dell’espressività della malattia. Ulteriori studi sono attualmente in corso per definire l’estensione di tale fenomeno ed i risvolti clinici dello stesso.
  • I podociti, cellule renali specializzate sono le principali responsabili della produzione di collagene di tipo IV per quanto il ruolo di tale cellule nel determinismo della patologia non sia stato al momento completamente delineato. Recenti evidenze suggeriscono una perdita di podociti nelle urine (podocituria) in una fase iniziale della patologia, prima dell’insorgenza di proteinuria e tale parametro clinico potrebbe pertanto rappresentare un marker di progressione. Numerosi progressi sono stati fatti negli ultimi venti anni, nella comprensione della malattia e nella diagnosi ed è attualmente nota l’efficacia del trattamento precoce della proteinuria con ACE-inibitori e sartani. Ad oggi tuttavia non è ancora disponibile una terapia causale per la sindrome di Alport e non sono ancora sufficientemente chiari i meccanismi patogenetici alla base del precoce danno podocitario. Secondo un recente lavoro, un trattamento con amiloride a basso dosaggio sarebbe in grado di determinare una riduzione della podocituria nella fase iniziale della malattia. Sulla base di tale lavoro e della possibilità di isolare podociti da urine di pazienti Alport è stato richiesto ad AIFA il finanziamento di un trial clinico di fase I/II per valutare la sicurezza e l’efficacia del trattamento con amiloride a basso dosaggio nella fase precoce della patologia. Il progetto nasce come studio di tipo multicentrico e prevede il coinvolgimento dei principali centri di riferimento per la diagnosi e la cura della sindrome di Alport su tutto il territorio nazionale (Bari, Brescia, Genova, Napoli, Milano, Roma, Siena, Torino, Trieste) partecipanti al Registro Nazionale di pazienti con sindrome di Alport. Il Registro, coordinato dalla professoressa Alessandra Renieri (Siena), prevede la raccolta di dati anagrafici, anamnesi familiare, dati clinici, genetici ed istologici dei pazienti. Tale Registro è un prezioso ausilio al fine di una migliore caratterizzazione clinica e molecolare della patologia e di una coordinazione ottimale di trial clinici presenti e futuri.
  • Come sopra accennato abbiamo recentemente messo a punto un protocollo di isolamento di progenitori renali da urine. La caratterizzazione cellulare, mediante RT-PCR, ha evidenziato l’espressione dei 3 geni del collagene di tipo IV (COL4A3, COL4A4, COL4A5) che fisiologicamente presentano un’espressione tissutale strettamente localizzata a livello renale (GBM) e oculare (espressione retinica), confermando che le cellule isolate sono invero progenitori renali.  Il grandissimo avanzamento diagnostico conferitoci da queste cellule risiede nella loro peculiare natura e nella facile accessibilità. La loro sicura derivazione renale permette di ricreare correttamente una situazione fisiologica, in cui le cellule sono in grado di poter esprimere fattori in trans di esclusiva espressione renale. Tali requisiti rendono tali cellule un sistema insostituibile per l’identificazione di mutazioni in regioni non codificanti con effetto sul trascritto che non sono facilmente indagabili mediante sequenziamento massivo parallelo su DNA genomico.  Tale sistema permette inoltre la caratterizzazione di varianti ad incerto significato mediante studi funzionali sul trascritto che, sino ad ora, poteva  essere solo parzialmente ed artificialmente indagato mediante saggi con Minigene Assay. Lo studio dell’RNA su progenitori renali ha permesso di definire come sicuramente patogenetiche 4 varianti introniche (COL4A3: c.3882+5G>A, COL4A4: c.1623+2T>A, COL4A4: c.3699_3706+1del; COL4A5: c.3454+2T>C) in grado di determinare esclusivamente la produzione di un trascritto aberrante (full mutation) attraverso un meccanismo di exon skipping  e/o ritenzione intronica.
  • La disponibilità di un sistema cellulare di derivazione renale permette di testare la possibilità di revertare completamente le mutazioni patogenetiche più frequenti nella sindrome di Alport mediante un approccio basato sull’utilizzo dell’innovativo sistema CRisPR/Cas9. Tale possibilità apre la strada ad un successivo trattamento in vivo o ex vivo utilizzando vettori adenovirali in grado di veicolare tale sistema.

Alport syndrome: impact of digenic inheritance in patients management. Fallerini C, Baldassarri M, Trevisson E, Morbidoni V, La Manna A, Lazzarin R, Pasini A, Barbano G, Pinciaroli AR, Garosi G, Frullanti E, Pinto AM, Mencarelli MA, Mari F, Renieri A, Ariani F. Clin Genet. 2016 Nov 8.

Evidence of digenic inheritance in Alport syndrome. Mencarelli MA, Heidet L, Storey H, van Geel M, Knebelmann B, Fallerini C, Miglietti N, Antonucci MF, Cetta F, Sayer JA, van den Wijngaard A, Yau S, Mari F, Bruttini M, Ariani F, Dahan K, Smeets B, Antignac C, Flinter F, Renieri A.J Med Genet. 2015 Mar;52(3):163-74.

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