IIT: Individuata una variazione genetica determinante per il trattamento farmacologico della schizofrenia / IIT: Identified a genetic variation that is decisive for the pharmacological treatment of schizophrenia

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Lo studio è stato coordinato da Francesco Papaleo dell’IIT e pubblicato su "Nature Communications".
La scoperta permetterà di progettare test biologici per una medicina personalizzata e di precisione in ambito psichiatrico.

Non tutti gli individui rispondono allo stesso modo ai trattamenti farmacologici e la ragione è nel nostro DNA. Un gruppo internazionale di ricerca coordinato dall’IIT-Istituto Italiano di Tecnologia ha individuato una variazione genetica che influisce sull’efficacia dei farmaci antipsicotici nei pazienti con schizofrenia. Si tratta del gene Dysbindin e i pazienti che rispondono in modo adeguato agli psicofarmaci più comuni sono le persone portatrici di una sua variazione.

La scoperta è stata realizzata grazie allo studio di un campione di pazienti con schizofrenia in età adulta e di adolescenti ai primi esordi, e dell’analisi di tessuti cerebrali post-mortem, coinvolgendo istituti clinici come ilLaboratorio di Neuropsichiatria della Fondazione IRCCS Santa Lucia e l’Ospedale Bambino Gesù di Roma, e gli statunitensi Johns Hopkins University e National Institute of Mental Health. La ricerca permetterà di definire trattamenti farmacologici personalizzati in ambito psichiatrico, con particolare attenzione verso i disturbi cognitivi.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica internazionale Nature Communications ed è stato coordinato dal ricercatore Francesco Papaleo, responsabile del laboratorio di Genetics of Cognition dell’IIT a Genova, con il sostegno della Compagnia di San Paolo.
I disturbi cognitivi nella schizofrenia, e in altre patologie psichiatriche, rappresentano i sintomi più precoci e debilitanti per i pazienti. I farmaci ad oggi disponibili riescono a migliorare solo parzialmente le alterazioni cognitive e solo per un certo gruppo di persone. Inoltre, non esistono test biologici che permettono di predire quale sia il trattamento migliore per i diversi individui che presentano queste patologie.
 
I ricercatori hanno lavorato per individuare variazioni genetiche che fossero correlabili 

sia alla risposta ai farmaci antipsicotici, sia ad un comportamento cognitivo deficitario, a sua volta legato alla regolazione della dopamina nel cervello. La dopamina, infatti, è il neurotrasmettitore che nella corteccia cerebrale svolge un importante ruolo nelle funzioni cognitive e nello stesso tempo è il target di molti farmaci antipsicotici.

Nell’analizzare la popolazione di pazienti con schizofrenia, il gruppo di ricerca ha individuato un sottogruppo di pazienti che presentava una variazione genica in un gene chiamato Dysbindin, il quale regola il meccanismo alla base del sistema dopaminergico del cervello. Una variazione del gene, infatti, altera la funzionalità dei recettori per la dopamina nella corteccia cerebrale, scatenando di conseguenza disturbi cognitivi.      
 
I ricercatori hanno quindi studiato i meccanismi cerebrali alla base dell’interazione tra i farmaci antipsicotici e queste variazioni genetiche in soggetti sani, pazienti con schizofrenia e modelli murini, scoprendo che i farmaci hanno un’azione efficace nel potenziare i recettori dopaminergici nella corteccia prefrontale, ovvero nel ripristinare le performance cognitive superiori, solo nei portatori della variazione genica di Dysbindin.   
 
Per concludere lo studio, il gruppo di ricerca ha confermato e replicato la scoperta grazie all’accesso alla banca dati del trial clinico americano “CATIE” (Clinical Antipsychotic Trials of Intervention Effectiveness) in cui è stato possibile osservare un grosso campione di soggetti con schizofrenia, provenienti da diversi centri clinici, i quali erano stati esposti al trattamento con un unico farmaco antipsicotico e seguiti cognitivamente e clinicamente per 18 mesi.
 
Il risultato del lavoro è importante perché introduce l’utilizzo concreto della genetica nello sviluppo di terapie personalizzate in ambito psichiatrico, così come avviene già in altre specialità come l’oncologia.

ENGLISH

The study was coordinated by Francesco Papaleo of the IIT and published in "Nature Communications".

The discovery will allow us to design biological tests for a personalized and precise medicine in the psychiatric field.

Not all individuals respond in the same way to pharmacological treatments and the reason is in our DNA. An international research group coordinated by the IIT-Italian Institute of Technology has identified a genetic variation that affects the efficacy of antipsychotic drugs in patients with schizophrenia. This is the Dysbindin gene and the patients who respond appropriately to the most common psychotropic drugs are those who carry a variation.

The discovery was made thanks to the study of a sample of patients with schizophrenia in adulthood and adolescents at the beginning, and analysis of post-mortem brain tissues, involving clinical institutes such as the Neuropsychiatry Laboratory of the IRCCS Santa Lucia Foundation and the 'Bambino Gesù Hospital in Rome, and the US Johns Hopkins University and National Institute of Mental Health. The research will allow to define personalized pharmacological treatments in the psychiatric field, with particular attention to cognitive disorders.

The study was published in the international scientific journal Nature Communications and was coordinated by researcher Francesco Papaleo, head of the IIT Genetics of Cognition laboratory in Genoa, with the support of the Compagnia di San Paolo.

Cognitive disorders in schizophrenia, and in other psychiatric conditions, are the most precocious and debilitating symptoms for patients. The drugs available to date can only partially improve cognitive impairments and only for a certain group of people. Furthermore, there are no biological tests to predict which treatment is best for the different individuals presenting these diseases.

 

The researchers worked to identify genetic variations that could be correlated both to the response to antipsychotic drugs, and to a cognitive deficitary behavior, in turn linked to the regulation of dopamine in the brain. In fact, dopamine is the neurotransmitter that plays an important role in cognitive functions in the cerebral cortex and at the same time is the target of many antipsychotic drugs.

In analyzing the population of patients with schizophrenia, the research team identified a subgroup of patients presenting a gene variation in a gene called Dysbindin, which regulates the mechanism underlying the dopaminergic system of the brain. A variation of the gene, in fact, alters the functionality of dopamine receptors in the cerebral cortex, thus triggering cognitive disorders.

 

The researchers then studied the brain mechanisms underlying the interaction between antipsychotic drugs and these genetic variations in healthy subjects, patients with schizophrenia and mouse models, discovering that drugs have an effective action in enhancing dopamine receptors in the prefrontal cortex, that is, in restoring superior cognitive performance, only in the carriers of Dysbindin gene variation.

 

To conclude the study, the research group confirmed and replicated the discovery thanks to the access to the database of the American clinical trial "CATIE" (Clinical Antipsychotic Trials of Intervention Effectiveness) in which it was possible to observe a large sample of subjects with schizophrenia. , from different clinical centers, who had been exposed to treatment with a single antipsychotic drug and followed cognitively and clinically for 18 months.

 

The result of the work is important because it introduces the concrete use of genetics in the development of personalized therapies in the psychiatric field, as it already happens in other specialties such as oncology.

Da:

http://www.lescienze.it/lanci/2018/07/20/news/iit_individuata_una_variazione_genetica_determinante_per_il_trattamento_farmacologico_della_schizofrenia-4053373/?ref=nl-Le-Scienze_27-07-2018