Rimini 2009...De Benedetti, J Clin Invest 1997 12 day-old littermates L’attività di IL-6 sulle...
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L’infiammazione ed il danno epatico nei pazienti con glicogenosi 1aRimini 2009
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TERAPIA CELLULARE NEL FEGATO:
STAMINALI
Ben tollerate e poco invasive
Sperimentazione nel topo
Sperimentazione nell’ uomo.
Numero molto limitato di casi :
•Cirrosi epatica
•Tumori epatici
Risultati:• accelerata rigenerazione epatica
- miglioramento dei parametri clinici
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Modello di topo
sanoglicogenotico
Terapia con staminali della glicogenosi 1a
fegato
Cellule staminali ematopoietiche
Iniezione nel fegato di
cellule staminali
derivate dal midollo
osseo
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normale
14 gg
glicogenosi trattato
Effetto della terapia sul fegato
14 gg14 gg
28 ggglicogenosi trattato
G6Pasi 1% 54%
glicemia 18% 83%
colesterolo 320% 180%
trigliceridi 410% 220%
Vita media 12 gg 16gg?
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CONCLUSIONI
Cellule ematopoietiche staminali possono essere importanti per correggere i difetti
enzimatici del fegato di pazienti con Glicogenosi di tipo 1a
Sviluppo di strategie per utilizzare le cellule del paziente stesso
Trapianto di cellule ematopoietiche staminali
Futuro
Risolvere il problema del modello animale
• Bassa resa di animali KO
• Altissimi costi di mantenimento degli animali
• Impegno continuo giornaliero per mantenerli in vita
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1) Solo un organo interessato dalla malattia
2) Si può studiare un organo per volta
3) Si può distinguere il danno renale o epatico
Topo G6Pasi-eliminabile
Topo KO
solo reneTopo KO
solo fegato
1. Topo ad altissima mortalità
2. Impossibile intervenire su tutti gli
organi interessati
3. Impossibile distinguere il danno
renale o epatico
Topo KO
Incrociato con
Topo “fegato”Topo “rene”
• Topo generato nel laboratorio
della Dr. J. Chou ai NIH, USA
• E’ in corso una collaborazione
per studiare questo modello.
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INFLAMMATION – “HOT THING”
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MECHANISMS OF INFLAMMATION
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Emigration of Neutrophils
Immune function and
metabolism
Peripheral
immune
activation
Infection
Autoimmune
disease
Obesity
“Hypothalamokines”
IL-6
IL-1A
GM-CSF
IL-18
(CNTF
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EMIGRATION OF NEUTROPHILS
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Inflammation Outcome - Resolution
Chronic
Inflammation
Abscess
SinusFistula Ulcer
Acute
InflammationHealingInjur
y
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Infiammazione cronicasi mantiene nel tempo, si sviluppa nel corso di ricorrente infiammazione acuta,
esposizione cronica ad irritanti, stress, obesità, alterazioni metaboliche
ACUTA
• Leucociti: neutrofili
• Danno vascolare
• Essudato
• Assenza di fibrosi
CRONICA
• Leucociti: linfociti, macrofagi
• Neovascolarizzazione
• Assenza di essudato
• Fibrosi
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La glicogenosi 1a
può essere
associata ad uno
stato infiammatorio
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Il mondo dell’ “omica”
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54000 probsets
The chip
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PROFILO DI ESPRESSIONE GENICA IN GSD1a
Analisi tramite tecnologia microarray del:❖ Profilo di espressione genica nel fegato di TRE
pazienti GSD1a trapiantati rispetto a TRE soggetti normali
❖ Bibliosphere (Genomatics) nuovo programma per analizzare le vie metaboliche modificate nei tessuti
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Interleuchina -6
Degradazione del
triptofano
I geni della glicogenosi
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IL-6: multiple biological activities
Hirano T et al, Immunol Today 1990
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CX3CL1 chemokine (C-X3-C motif) ligand 1
CCL2 chemokine (C-C motif) ligand 2
CMKOR1 chemokine orphan receptor 1
CXCR4 chemokine (C-X-C motif) receptor 4
CXCR4 chemokine (C-X-C motif) receptor 4
XCL1 chemokine (C motif) ligand 1
CCL14 chemokine (C-C motif) ligand 15
CCL3 chemokine (C-C motif) ligand 3
CCL4 chemokine (C-C motif) ligand 4
CXCL9 chemokine (C-X-C motif) ligand 9
CRLF3 cytokine receptor-like factor 3
SOCS3 suppressor of cytokine signaling 3
CISH cytokine inducible SH2-containing protein
IL17RC interleukin 17 receptor C
IL1RAPL1 interleukin 1 receptor accessory protein-like 1
IL1RN interleukin 1 receptor antagonist
IL8
Homo sapiens interleukin 8 C-terminal variant (IL8) mRNA,
complete cds.
IL10 interleukin 10
IL18RAP interleukin 18 receptor accessory protein
IL8RB interleukin 8 receptor, beta
IL1R2 interleukin 1 receptor, type II
IL6 interleukin 6 (interferon, beta 2)
IL10RA interleukin 10 receptor, alpha
IL1RL1LG interleukin 1 receptor-like 1 ligand
IL8 interleukin 8
ILF2 interleukin enhancer binding factor 2, 45kDa
La glicogenosi 1a può essere associata
ad uno stato infiammatorio
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Campioni siero Glicogenosi 1a
NUMERO PAZIENTI PROVENIENZA
17 GASLINI-GENOVA
1 MEYER-FIRENZE
1 S.PAOLO-MILANO
2 S.GERARDO-MONZA
8 FEDERICO II-NAPOLI
29 TOTALE
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0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
IL6 Control
patient
IL-6
IL6 in GSD1a patients
IL6 Control
IL6 GSD1a
Pazienti con Glicogenosi 1a hanno livelli più elevati di IL-6
Possibile stato di infiammazione cronica, soprattutto
se associato all’aumento di IL-8 descritto da Chou
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IL-6 transgenic mice
0
10
20
30
1 14 28 42 56
Age (day)
Bo
dy w
eig
ht
(gr)
Wild-type Transgenic
De Benedetti, J Clin Invest 1997
12 day-old littermates
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L’attività di IL-6 sulle cellule che controllano la crescita
dell’osso causa un difetto di ossificazione e di crescita
corporea
distruzione formazione
Adulti sani
Bambini sani
distruzione
formazione
Infiammazione cronica
Topi ransgenici per IL-6
distruzione
formazione
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Acute Phase Response
IL-6
CNS
Fever
Increased ACTH
Slow-wave sleep
Anorexia
Liver
Acute phase proteins
Bone
Marrow
Leukocytosis
Thrombocytosis
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IL-6
IL-6R
gp130
sIL-6R
MRA (Tocilizumab)
a humanized moAb to the IL-6R
MRA
gp130
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Glicogenosi tipo 1aManifestazioni cliniche
epatomegalia
ipoglicemia
iperuricemia
iperlipidemia
ritardi di crescita
Complicazioni
mancata crescita
ritardo puberta’
gotta giovanile
pancreatite
arteriosclerosi
epatoma
ipertensione
adenoma
malattie renali
zuccheri
grassi
proteine
G6Pase
Infiammazione
Citochine
IL-6, IL-8
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IL-6
IL-8
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Medicina personalizzata
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BIOBANCA GENOMICA
BIOBANCA DEI TESSUTI
BIOBANCA INTEGRATA
+
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Trattamento
Biobanca Integrata Tessuto-genomica (BIT) Gaslini
Pazienti
Strutture DNA
Espressione Genica
RNA regolatori
Classificazione
Patologia
Diagnosi
Clinica•Fattori Prognostici
• Indicatori risposta
Biobanca
Raccolta
tessuto
“omics”
Arrays
Derivati del
Tessuto
Frazionament
tessuto
Integrazione
Bioinformatica
Dati clinici
Datti: centinaia di
migliaia
DNA, RNA,
Proteine,
distribuzione
conservazione
Raccolta ,
conservazione,
Distribuzione
tessuto
BANCA DATI
BITRicerca:•Data mining
•Biomarcatori
•Vie Metaboliche
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BIT
BIT
BIT
BIT
BIT
BIT
DiBi
Biobanca Digitale Europea (?) (DiBi) aggrega varie
“BIT”
La centralizzazione
dell’informazione è
indispensabile per
studiare e curare
malattie rare
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Collaboratori
Biologia Molecolare Gaslini
• R. Lavieri
• A. Eva
• P. Fardin
• R.Resaz
• L. Varesio
National Institutes of Health (USA)
• J.Chou
• D. Munroe
• S.K. Arya
IST Genova
• O. Barbieri
Associazione Italiana
Glicogenosi
Reparti Clinici
✓ Dr. M. Di Rocco
• G.Gaslini Institute (Genova)
✓ Dr. D. Melis
• Federico II University (Napoli)
✓ Dr. R.Parini
•S.Gerardo Hospital (Monza)
✓ Dr. M. Torcoletti
•S.Paolo Hospital (Milano)
✓ Dr. E. Procopio
•Meyer Hospital (Firenze)
✓ Dr. C. Dionisi
•Bambin Gesù Hospital (Roma)