5 cose da sapere sulla medicina di precisione

Un viaggio verso diagnosi e cure sempre più specifiche per le caratteristiche genetiche e molecolari delle malattie dei pazienti. Quali sono gli strumenti che rendono possibile la medicina di precisione? E in quali occasioni si ricorre già nella pratica clinica a questa disciplina, che sta sempre più aiutando a curare (anche) il cancro?

Ogni persona è un mosaico abbastanza unico di geni e l’espressione di questi geni può variare nel tempo. È ciò che accade quando una persona, a un certo punto della propria vita, si ammala di cancro. Oggi, e non da molto, siamo in grado di cogliere le peculiarità e le fluttuazioni del genoma degli individui, un’opportunità che gli scienziati hanno subito colto, dando vita grazie ai loro studi anche a una nuova disciplina, la cosiddetta medicina di precisione.

1. Cosa significa “medicina di precisione”?

Se la medicina potesse intervenire nella cura delle malattie tenendo conto della variabilità di ciascun individuo e della sua malattia, avremmo terapie più efficaci. È questo il principio su cui si basa la medicina di precisione: una medicina “cucita” sulle caratteristiche genetiche dei pazienti e del loro specifico problema.

Non si tratta di un principio nuovo. È più di un secolo, di fatto, che per esempio teniamo conto dei gruppi sanguigni durante le trasfusioni, ma è solo negli ultimi decenni, in particolare dal 2003 e dal primo sequenziamento completo del genoma umano, che la medicina personalizzata sembra poggiare su basi più solide e potenti. Il successivo sviluppo tecnologico degli strumenti diagnostici basati sulla genomica ha infatti permesso di ampliarne i campi di applicazione.

Una medicina di maggiore precisione è anche permessa dalla possibilità di monitorare meglio l’evoluzione delle malattie e di conseguenza di dosare più accuratamente i trattamenti. Oggi, per esempio, vi sono strumenti digitali che consentono di tenere sotto controllo alcuni importanti parametri di malattie croniche, come il livello di insulina nel sangue per il diabete, e di adattare di conseguenza la terapia.

2. Gli strumenti della medicina di precisione

Un requisito importante per la medicina di precisione è la possibilità di leggere il genoma del paziente, tramite il cosiddetto sequenziamento genico. Per questo, è sufficiente un campione di sangue da cui estrarre il DNA; dopo di che una macchina consente di individuare eventuali mutazioni anomale. Se la funzione del gene mutato è nota per essere coinvolta nella malattia, e se esistono già terapie per colpire l’effetto di tale mutazione, è probabile che la cura sarà efficace.

Dallo stesso campione di sangue è possibile anche estrarre RNA e proteine da analizzare, così da ampliare le conoscenze sulle caratteristiche di ciascuna patologia. Grazie poi alle innovazioni fondate sull’intelligenza artificiale, ci stiamo avvicinando all’obiettivo di orientarci nel grande numero di interazioni possibili fra molecole presenti nei campioni raccolti. Al momento, è già possibile definire una terapia per gruppi di pazienti con caratteristiche omogenee. Grazie a questi approcci è verosimile che un giorno sarà possibile fare previsioni più accurate anche sulla prognosi, ovvero sulla evoluzione più probabile di ciascuna malattia.

3. I vantaggi della medicina di precisione

La medicina di precisione ha permesso anche, fin dai suoi esordi, di individuare la causa di numerose patologie, spesso rare. Nel tempo, l’elenco delle anomalie con componenti genetiche di cui siamo a conoscenza è via via cresciuto, tanto che la Food and Drug Administration (FDA) ha creato una banca dati delle varianti geniche rilevanti per la clinica e la diagnostica.

Oggi gli strumenti di nuova generazione permettono l’analisi di sequenze di geni a costi e tempi ridotti, per cui è diventato possibile indagare anche malattie associate all’alterazione di più di un gene. Inoltre disponiamo di sistemi e algoritmi per la gestione dei dati che riescono a mettere in relazione fra loro i diversi geni e la possibile risposta ai farmaci.

Lo studio del genoma ha permesso di caratterizzare diversi sottotipi di tumori. Non solo, ma nei casi in cui il singolo cancro è eterogeneo e si creano dei cosiddetti subcloni, possiamo tentare di seguire l’evoluzione di ciascun subclone, e cercare di riprodurre vari aspetti della malattia in laboratorio, in cellule coltivate in tre dimensioni o in topini, e studiare l’effetto di diversi tipi di terapie.

4. L’approccio della medicina di precisione è già stato applicato?

Il cosiddetto “100.000 Genome Project” britannico è un consorzio di ricerca che ha organizzato una delle prime banche dati genomiche legate a patologie, mentre all’amministrazione Obama dobbiamo l’introduzione della Precision Medicine Initiative nel programma di governo degli USA.

La medicina di precisione viene già oggi utilizzata, almeno nei centri più specializzati, per decidere le terapie più adeguate a un paziente con un tipo di tumore ben caratterizzato. Inoltre la maggior parte dei trattamenti più innovativi non avrebbe visto la luce senza l’adeguata conoscenza dei meccanismi molecolari delle malattie. Un esempio di tali trattamenti sono molecole capaci di interagire con proteine espresse in modo aberrante, e di annullarne l’azione, come descritto in n articolo pubblicato nel 2019 sulla rivista Oncogene, in riferimento a diversi tipi di tumori.

Oggi, nel caso del cancro, i medici cercano addirittura di individuare la “firma genetica” che il tumore lascia nel sangue di un paziente. Le cosiddette biopsie liquide permettono di raggiungere un tale livello di dettaglio perché consentono l’estrazione del DNA delle spesso poche cellule tumorali che si trovano in un campione di sangue.

Ma non c’è solo il cancro. La medicina di precisione è anche utile a cercare precocemente marcatori di diabete, malattie cardiovascolari, pressione alta, in modo da prevenire l’insorgere di queste malattie specialmente in caso di familiarità.

5. Dalla teoria alla pratica clinica

L’alto potenziale clinico delle tecniche che ci avvicinano alla medicina di precisione, tra cui quelle di sequenziamento dei geni, ha aumentato notevolmente anche la complessità della consulenza genetica. Le nuove conoscenze, abbinate alla tecnologia, possono aiutarci a prendere decisioni terapeutiche sempre più mirate, purché le si sappiano interpretare e spiegare con cura, sia ai pazienti e ai medici che insieme devono prendere le decisioni terapeutiche.

Accanto alle tecniche di laboratorio, è in corso un grande sviluppo della bioinformatica, ossia della disciplina che aiuta a organizzare, leggere e interpretare i dati. Non è alla portata di tutti utilizzare software complicati per elaborare informazioni complesse e che presuppongono una apposita formazione non solo per i tecnici, ma anche per i clinici, affinché siano in grado di comprendere i dati e di prendere le decisioni più appropriate. Rendere sempre più fruibili questi sistemi è sicuramente importante per poter cambiare in meglio la pratica clinica.