RICERCA ITALIANA     

DISSEZIONE DEI FATTORI GENETICI E COMPRENSIONE DEI MECCANISMI RESPONSABILI DEL DIABETE AUTOIMMUNE

Università degli Studi di Sassari

Abstract

Il diabete di tipo 1 (DT1) è il risultato dalla distruzione delle beta-cellule pancreatiche, producenti l’ormone insulina, da parte di T linfociti autoreattivi. Le probabilità che tale processo autoimmune insorga dipendono da una complessa interazione tra molteplici varianti genetiche di suscettibilità, solo parzialmente svelate, e fattori ambientali ed epigenetici sconosciuti. Identificare le cause del DT1 significa anche comprenderne i meccanismi e di conseguenza conoscere i possibili bersagli su cui intervenire con immunoterapie preventive. Tuttavia, comprendere l'eziologia di un tratto complesso, come il DT1, è un compito gravoso, che richiede larghe collaborazioni interdisciplinari. In questo ambito la genetica rappresenta l’approccio iniziale d’elezione in qunato fornirsce ipotesi primarie, che possono essere testate da altre aree della ricerca. Questo è particolarmente vero considerando le nuove piattaforme tecnologiche che consentono la genotipizzare simultane DI centinaia di migliaia di polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs) lungo tutto il genoma, con un buon rapporto costo-beneficio. Queste tecnologie hanno permesso l'avvento di studi d’associazione estesi all'intero genoma (GWA) e le prime scoperte importanti su casistiche inglesi ed americane. Questi primi studi hanno mostrato l'importanza di condurre GWA in differenti popolazioni ed il ruolo fonfamentale giocato dalla dimensione del campione e dalle frequenze alleliche nelle popolazioni >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Francesco Cucca Università degli Studi di SASSARI

Obiettivo del Programma di Ricerca

Questi sono gli obiettivi principali della presente proposta:
-Utilizzare la casistica da noi già raccolta di 1.000 pazienti affetti da T1D e 2.000 controlli, tutti provenienti dalla popolazione omogenea fondatrice sarda, per condurre uno studio di associazione esteso a tutto il genoma (GWA) mediante chip ad altissima densità di SNP (1.800.000). Seguirà un’analisi standard di associazione e conseguente selezione, basata su significatività statistica e rilevanza biologica, di 100 SNPs per ulteriori analisi.
-Testare sistematicamente i 100 SNPs selezionati nella fase precedente, in un’ulteriore casistica di 1.000 famiglie sarde, composte da figlio affetto e genitori; analizzare i dati congiuntamente a quelli prodotti precedentemente ottenendo un alto potere statistico (>80%) di identificare varianti di suscettibilità al T1D comuni (MAF > 0.05), che conferiscano alto o moderato rischio di malattia (rischio relativo del genotipo > 1.5). Ciò assumendo che la variante sia presente nella mappa utilizzata o in forte LD con marcatori della mappa stessa. Questo approccio a due stadi permetterà di ridurre, se paragonato ad uno studio ad un solo stadio, i costi della genotipizzazione, pur mantenendo un’alta probabilità che i marcatori realmente associati siano portati avanti nella seconda fase.
-Risequenziamento dei due geni risultati maggiormente interessanti e innovativi rispetto ad altri studi - selezionati a seguito dello studio GWA >>>

Risultati parziali attesi

Per mezzo di una strategia innovativa di genotipizzazione dell’intero genoma e una grande raccolta di campioni dalla popolazione sarda, ci attendiamo di migliorare l’attuale conoscenza sulla eziologia del diabete di tipo 1, individuando alcune nuove varianti genetiche che conferiscono un aumentato rischio di malattia. Ci attendiamo inoltre che almeno una di queste varianti si trovi a frequenze uniche in Sardegna, abbia un effetto sostanziale sulla dimensione effettiva del rischio di diabete di tipo 1, e sia associata anche con la sclerosi multipla, giocando quindi un ruolo più generale nell’autoimmunità.
Questo spiegherebbe l’anomala ed impressionante incidenza di entrambe le malattie in Sardegna, così come la maggiore probabilità, in questa isola, di essere co-ereditate negli stessi individui e nelle stesse famiglie. Come prodotto collaterale questo lavoro sperimentale genererà una quantità impareggiabile di dati sulla struttura genetica della popolazione sarda.
Ci aspettiamo inoltre di trovare alcune varianti, o una combinazione di varianti, influenzanti l’età di esordio del diabete di tipo 1. Questo sarà dato attraverso un accurato studio del LADA al fine di valutare la sua somiglianza genetica con il diabete di tipo 1. In particolare intendiamo stabilire se il LADA è una malattia patogeneticamente omogenea ricollegabile al diabete tipo 1 - solo una tipologia dipendente dall’età dello stesso processo autoimmune - o se consiste nella mescolanza di diabete >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Che i geni contribuiscano alla suscettibilità nei confronti del DT1 è noto da molto tempo, come dimostrato dalla semplice osservazione secondo cui il rischio di ammalare di questa forma di diabete sia tanto più elevato quanto più è stretta la relazione di parentela con una persona affetta (1).Negli ultimi decenni questo assunto teorico è stato corroborato da una serie di risultati sperimentali, a cominciare da quelli ottenuti nei primi anni '70 che hanno mostrato l'associazione di determinate varianti a livello della regione HLA, sul cromosoma 6p21, con il DT1 (2), per continuare con numerosi lavori di delucidazione degli effetti genetici implicati (3-7).Successivamente sono state identificate, e confermate, altre varianti di rischio, in particolare nella regione promotrice del gene che codifica per l'insulina (INS) sul cromosoma 11p15 (8; 9) e più recentemente nei geni codificanti per la Proteina Tirosina Fosfatasi Non recettoriale 22 espressa nei linfociti (PTPN22) sul cromosoma 1q13 (10) e per il recettore alfa dell'interleuchina-2 (IL2RA-CD25) sul cromosoma 10p15 (11; 12).Con il recente avvento degli studi di associazione estesi all'intero genoma (GWA), basati sull’uso di centinaia di migliaia di marcatori con sostituzioni a singolo nucleotide (SNP), il potere di identificare le varianti di rischio è aumentato sensibilmente.Negli ultimi 4 mesi sono stati pubblicati 2 studi di GWA con risultati interessanti (13; 14).In entrambi gli studi è stata >>>