Nuovi biomarcatori per la diagnosi di celiachia e per il monitoraggio dell’aderenza alla dieta senza glutine

• Numero del Finanziamento (Grant): FC 018/2013 Investigator Grant
• Titolo: Nuovi biomarcatori per la diagnosi di celiachia e per il monitoraggio dell’aderenza alla dieta senza glutine
• Area Scientifica: Celiachia, Genetica
• Ricercatore Titolare: Andrea Masotti, Laboratori di Ricerca Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, Roma, Italia
• Collaborazioni: Istituto Superiore di Sanità, Unit of Human Nutrition and Health, Roma, Italia; Università Politecnica delle Marche, Department of Pediatrics, Ancona, Italia
• Durata: Progetto Triennale

Pubblicazioni su riviste internazionali derivanti dal Progetto:

• Felli C, Baldassarre A, Uva P, Alisi A, Cangelosi D, Ancinelli M, Caruso M, Paolini A, Montano A, Silano M, Vincentini O, Catassi C, Lionetti E, Gatti S, Ferretti F, Masotti A. Circulating microRNAs as novel non-invasive biomarkers of paediatric celiac disease and adherence to gluten-free diet. EBioMedicine. 2022 Feb;76:103851. doi: 10.1016/j.ebiom.2022.103851. Epub 2022 Feb 9. PMID: 35151110; PMCID: PMC8842006. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35151110/
• Baldassarre A, Felli C, Prantera G, Masotti A. Circulating microRNAs and Bioinformatics Tools to Discover Novel Diagnostic Biomarkers of Pediatric Diseases. Genes (Basel). 2017 Sep 19;8(9):234. doi: 10.3390/genes8090234. PMID: 28925938; PMCID: PMC5615367. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28925938/
• Felli C, Baldassarre A, Masotti A. Intestinal and Circulating MicroRNAs in Coeliac Disease. Int J Mol Sci. 2017 Sep 6;18(9):1907. doi: 10.3390/ijms18091907. PMID: 28878141; PMCID: PMC5618556. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28878141/

Lo Studio:

Cosa si è voluto studiare e perché?

Con questo progetto abbiamo avuto non solo la possibilità di identificare nuovi biomarcatori circolanti nel siero dei pazienti celiaci che sono in grado di diagnosticare la malattia (anche in casi dubbi) ma anche di trovare specifici biomarcatori in grado di monitorare l’aderenza alla dieta senza glutine.

Ad oggi, l’esclusione del glutine dall’alimentazione continua ad essere l’unico trattamento in grado di portare ad una remissione sintomatica, sierologica ed istologica nella maggior parte degli individui celiaci. Per monitorare la risposta alla dieta priva di glutine, si è a lungo discusso circa la sensibilità e l’accuratezza dei test sierologici che ad oggi vengono utilizzati principalmente per la diagnosi della celiachia, la diagnosi della quale, nella maggior parte dei casi, è confermata dalla valutazione istologica della mucosa intestinale. Sebbene i risultati abbiano dimostrato che il dosaggio anticorpale è utile a monitorare l’adesione alla dieta, l’interpretazione di tali risultati può generare falsi-positivi. Inoltre, non è possibile effettuare la biopsia duodenale per monitorare periodicamente l’efficacia del trattamento dietetico e la remissione della malattia. Pertanto ad oggi, non sono note linee guida che indichino con precisione quali strumenti adottare per monitorare la risposta alla dieta.

Pensiamo che lo studio che abbiamo condotto abbia risolto questa problematica. Infatti siamo riusciti a individuare dei marcatori in grado non solo di diagnosticare la patologia ed evitare la biopsia intestinale, ma anche di suggerire l’utilizzo di tali marcatori nella pratica clinica per verificare l’aderenza alla dieta senza glutine da parte dei pazienti celiaci.

Inoltre, poiché il gruppo che ha coordinato questa ricerca fa parte dei laboratori di ricerca di un Ospedale pediatrico, una ulteriore motivazione è stata quella di trovare alternative diagnostiche sempre meno invasive per il bambino celiaco, sottoposto molto spesso a gastro-duodenoscopie a volte invasive, per confermare la presenza di malattia.

La metodologia

Ai genitori dei bambini affetti da celiachia è stato chiesto di aderire al progetto e di donare un campione di sangue del proprio figlio/a. Dal prelievo di sangue i ricercatori hanno isolato molecole di acido ribonucleico (RNA) circolante nel siero dei pazienti. Il gruppo di ricerca, a partire dal prelievo di sangue, ha utilizzato moderne tecniche di sequenziamento e analisi quantitative sofisticate per trovare e analizzare questi nuovi biomarcatori che consistono in piccole molecole chiamate microRNA. L’analisi statistica ha permesso di ottenere dei modelli matematici in grado di migliorare l’efficienza diagnostica di questi biomarcatori.

Quali risultati e quali conclusioni?

I risultati ottenuti sono stati molteplici. Sono stati individuati 13 nuovi biomarcatori che da soli o in combinazione sono in grado di distinguere il gruppo dei pazienti celiaci neodiagnosticati da quello a dieta priva di glutine. Sono stati individuati in particolare i tre migliori microRNA con la più alta precisione e accuratezza e sono stati identificati alcuni modelli matematici per utilizzare questi marcatori a livello diagnostico.

Tale scoperta ha portato anche al deposito di un brevetto per un possibile sviluppo di kit diagnostici in grado di agevolare la diagnosi dei pazienti affetti da celiachia.

Quali prospettive e quali benefici per i pazienti celiaci?

Le prospettive che ci auspichiamo vengano realizzate in un prossimo futuro sono la realizzazione di un metodo e un kit diagnostico in grado di facilitare la diagnosi di celiachia senza dover effettuare analisi strumentali invasive (vd. gastro-duodenoscopia) soprattutto rivolto ai piccoli pazienti. Un beneficio di cui il paziente celiaco potrà beneficiare è rappresentato dalla possibilità di avere un metodo diagnostico, finora inesistente o non affidabile, per monitorare l’aderenza alla dieta e dare la possibilità al clinico specialista di valutare più correttamente la strategia terapeutica migliore da adottare caso per caso (medicina personalizzata).

Eventuali sviluppi futuri del Progetto

Ci auspichiamo di poter confermare questi interessanti risultati in una casistica più ampia di pazienti e di poter individuare i meccanismi biologici alla base dell’insorgenza della malattia. Un ulteriore sviluppo del progetto sarà quello di verificare se esistono matrici biologiche più facili da ottenere (meno invasive del prelievo di sangue) e ugualmente in grado di contenere efficaci marcatori di patologia.

Legenda

Biomarcatore: molecola o sostanza biologica presente solo in alcune condizioni, per esempio durante la malattia, in grado di distinguere quando un individuo è affetto da una patologia, e possibilmente stabilirne la gravità. Un esempio è la misurazione della temperatura per verificare la presenza della febbre.

microRNA: piccole molecole di acido ribonucleico (RNA) presenti in tutte le cellule del nostro corpo e da queste rilasciate normalmente anche nel sangue. Queste molecole possono essere isolate dal sangue e analizzate. In questo modo si possono trovare biomarcatori in grado di predire numerose patologie.