La diagnostica per immagini molecolare potrebbe individuare la fibrosi renale in fase iniziale. / Molecular Imaging Could Detect Early Kidney Fibrosis

 La diagnostica per immagini molecolare potrebbe individuare la fibrosi renale in fase iniziale. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questo tipo di applicazione. / Molecular Imaging Could Detect Early Kidney Fibrosis. The procedure of the ENEA patent RM2012A000637 is very useful in this type of application.

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

Gli scienziati hanno sviluppato un nuovo test basato su biomarcatori in grado di rilevare la fibrosi renale in modo non invasivo tramite un campione di urina. Uno studio pubblicato oggi su Science Translational Medicine riporta che il test potrebbe distinguere con precisione tra la forma lieve e quella grave della malattia, cosa non ancora possibile con i metodi diagnostici attualmente disponibili. 

"La diagnosi non invasiva ed accurata della fibrosi renale non è ancora disponibile nelle cliniche, limitando un'efficace gestione dei pazienti", scrivono gli autori dello studio, guidati da Zhou Jiaguo, PhD, professore di farmacologia presso l'Università Sun Yat-sen in Cina. "Sebbene la biopsia sia considerata il gold standard per la valutazione della progressione fibrotica, questo approccio invasivo è soggetto ad errori di campionamento e variabilità interosservatore, che possono falsare la diagnosi e non sono adatti per il monitoraggio ripetuto".

La malattia renale cronica colpisce circa il 12% della popolazione mondiale, con tassi in costante aumento a causa dell'invecchiamento della popolazione globale. Caratterizzata dall'eccessiva formazione di tessuto cicatriziale, la fibrosi renale è un segno distintivo della malattia renale cronica che causa un progressivo deterioramento della funzione renale, portando infine all'insufficienza renale terminale che richiede dialisi o trapianto. 

La diagnosi precoce della fibrosi renale può essere fondamentale per prevenire danni irreversibili ai reni. Tuttavia, gli attuali metodi diagnostici presentano alcune importanti limitazioni. Mentre le biopsie sono invasive e di difficile interpretazione, i test dei biomarcatori ematici non sono in grado di distinguere la fibrosi renale da altre patologie renali o dalla fibrosi in altri organi.

Per aggirare queste limitazioni, il gruppo di Jiaguo ha identificato due biomarcatori specifici per la fibrosi renale, in grado di distinguere con precisione questa diagnosi da altre patologie correlate. Si tratta dell'enzima transglutaminasi 2 (TG2) e del suo substrato, l'allisina derivata dalla lisil ossidasi (LysAld), entrambi sovraregolati durante la formazione del tessuto renale fibrotico. 

I ricercatori hanno sviluppato un reporter fluorescente che si lega a LysAld nel rene e viene poi scisso da TG2, attivandone la fluorescenza. Livelli più elevati del biomarcatore si traducono in un segnale più forte, fornendo un'indicazione del grado di avanzamento della fibrosi nei reni del paziente. 

In un piccolo gruppo di 35 partecipanti, il test di imaging molecolare è stato in grado di distinguere i pazienti con fibrosi renale dai soggetti sani con una sensibilità dell'84% ed una specificità del 94%. Inoltre, il test ha permesso di differenziare i casi lievi da quelli gravi di fibrosi, con risultati confermati dall'imaging istologico. Al contrario, le tradizionali misurazioni cliniche come la velocità di filtrazione glomerulare, la creatinina sierica e l'azoto ureico nel sangue non sono state in grado di classificare i pazienti in base alla gravità della condizione. 

Saranno necessari studi su larga scala per validare questo nuovo approccio sia a livello diagnostico che prognostico. In futuro, Jiaguo e colleghi sono inoltre interessati ad esplorare l'utilizzo di questo test per monitorare la progressione della malattia nel tempo, come potenziale strumento per valutare la risposta al trattamento ed aiutare i medici a prendere decisioni cruciali per migliorare gli esiti clinici dei pazienti. 

"Questo reporter attivabile non invasivo ha un potenziale traslazionale per l'identificazione precoce della fibrosi renale e la stratificazione dei pazienti affetti da [malattia renale cronica] al fine di migliorare la gestione clinica e l'esito per i pazienti", scrivono i ricercatori. "Non prevediamo che la sonda possa sostituire da sola gli standard attuali; combinazioni sinergiche con altri biomarcatori potrebbero ulteriormente migliorarne l'utilità clinica."

ENGLISH

Scientists have developed a new biomarker test that can noninvasively detect kidney fibrosis from a urine sample. A study published today in Science Translational Medicine reports the test could accurately differentiate between mild and severe disease, something that is not yet possible with the diagnostic methods available today. 

“Noninvasive and accurate diagnosis of kidney fibrosis remains unavailable in clinics, limiting effective patient management,” write the authors of the study, led by Zhou Jiaguo, PhD, professor of pharmacology at Sun Yat-sen University in China. “Although biopsy is considered the gold standard for assessing fibrotic progression, this invasive approach is subject to sampling error and interobserver variability, which may bias the diagnosis and is improper for repeated monitoring.”

Chronic kidney disease affects approximately 12% of the global population, with rates steadily rising as the world’s population ages. Characterized by the excessive formation of scar tissue, kidney fibrosis is a hallmark of chronic kidney disease that causes the proggressive impairment of kidney function, eventually leading to end-stage renal disease that requires dialysis or transplantation. 

Diagnosing kidney fibrosis at early stages can be critical for preventing irreversible damage to the kidneys. However, current diagnostic methods present some major limitations. While biopsies are invasive and difficult to accurately interpret, blood biomarker tests cannot distinguish kidney fibrosis from other kidney conditions or from fibrosis in other organs.

To circumvent these limitations, Jiaguo’s team identified two biomarkers that are specific to kidney fibrosis and can accurately differentiate this diagnosis from other related conditions. These are the transglutaminase 2 (TG2) enzyme and its substrate, lysyl oxidase–derived allysine (LysAld), which are both upregulated during the formation of fibrotic kidney tissue. 

The researchers developed a fluorescent reporter that binds to LysAld in the kidney and is then cleaved by TG2, turning on its fluorescence. Higher biomarker levels result in a stronger signal, providing an indication of how advanced fibrosis is in the patient’s kidneys. 

In a small cohort of 35 participants, the molecular imaging test could distinguish patients with kidney fibrosis from healthy controls with 84% sensitivity and 94% specificity. In addition, the test could differentiate mild and severe cases of fibrosis, with results confirmed with histological imaging. In contrast, traditional clinical measurements such as glomerular filtration rate, serum creatinine, and blood urea nitrogen were not able to classify patients according to the severity of the condition. 

Large-scale studies will be needed to establish this novel approach as a diagnostic and prognostic. Going forward, Jiaguo and colleagues are also interested in exploring using this test to monitor disease progression over time as a potential tool to evaluate treatment response and help clinicians make critical decisions to improve patient outcomes. 

“This noninvasive activatable reporter holds translational potential for early identification of renal fibrosis and patient stratification of [chronic kidney disease] to improve clinical management and patient outcome,” write the researchers. “We do not envision the probe as a standalone replacement for current standards; synergistic combinations with other biomarkers could further enhance its clinical utility.”

Da:

https://www.insideprecisionmedicine.com/topics/molecular-dx/molecular-imaging-could-detect-early-kidney-fibrosis/?_hsenc=p2ANqtz-_jPSgxtGpCeyUq6GeRAfKzWbosfM1rYXg0E3awel526bkDuZNWT-mySNp88WHGSmz54NzVPZ7D_Wv3opv5Hak_lczyUfuzNCkCjTAK1R__cffvMBQ&_hsmi=419928813