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Medicina personalizzata: perché non ci ammaliamo tutti allo stesso modo.

Essere «portatori sani» del gene della fibrosi cistica non è sempre neutro: i nostri studi mostrano che può cambiare la gravità di un'infezione come il COVID-19.

Illustrazione di una doppia elica di DNA con alcune basi evidenziate in oro
Una doppia elica con alcune basi evidenziate: le varianti genetiche che rendono ogni persona diversa. Illustrazione a scopo divulgativo.
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Che cos'è il CFTR

CFTR è una piccola «porta» sulla superficie delle cellule che regola il passaggio di sale e acqua. Mantiene fluidi il muco dei bronchi, i succhi del pancreas e la bile. Chi eredita due copie difettose del gene ha la fibrosi cistica. Chi ne eredita una sola è un portatore sano: in Italia circa una persona su 25–30.

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Cosa abbiamo scoperto

  • Portatori e COVID-19. Analizzando il DNA di 874 pazienti della prima ondata in Italia abbiamo trovato 40 portatori. Erano più frequenti tra i pazienti in terapia intensiva, più giovani degli altri pazienti gravi (51 contro 61 anni in media) e avevano un rischio di morte a 14 giorni circa tre volte più alto (Baldassarri et al., J Pers Med 2021).
  • Non solo «rotto o sano». Il CFTR funziona come una manopola. Le varianti che ne riducono l'attività si associano a forme più gravi di COVID-19; al contrario, una rara variante che ne aumenta l'attività si associa a una malattia più lieve (Baldassarri et al., Cells 2022).
  • Lo sguardo sulla popolazione. In 37 Paesi, quelli con più portatori di fibrosi cistica hanno avuto, nella prima ondata della pandemia, più contagi e una mortalità più alta. Il risultato resta valido anche tenendo conto dell'età della popolazione, del numero di abitanti e dei test eseguiti in ciascun Paese (Gabbi et al., J Infect 2022).
Due grafici: la sopravvivenza a 14 giorni dei portatori sani di fibrosi cistica rispetto ai non portatori, e la letalità del COVID-19 in 37 Paesi in rapporto alla frequenza della fibrosi cistica
Portatori sani di fibrosi cistica e COVID-19. (A) Nei pazienti ricoverati durante la prima ondata in Italia, i portatori sani del gene CFTR avevano un rischio di morte entro 14 giorni circa tre volte più alto dei non portatori, tenendo conto di età, sesso e altre malattie. (B) In 37 Paesi, la letalità del COVID-19 era più alta dove la fibrosi cistica, e quindi lo stato di portatore, è più frequente. Fonti: Baldassarri et al., J Pers Med 2021; Gabbi, Renieri e Strandvik, J Infect 2022.
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Il DNA e il COVID-19

Dal 2020 faccio parte del consorzio italiano GEN-COVID, diretto dalla Prof.ssa Alessandra Renieri, e della rete internazionale COVID-19 Host Genetics Initiative. Abbiamo letto il DNA di migliaia di pazienti per capire quali caratteristiche ereditarie rendono più o meno vulnerabili al virus (Benetti et al., PLoS One 2020; Daga et al., Eur J Hum Genet 2021; Pairo-Castineira et al., Nature 2021; COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature 2021).

  • Coaguli e vasi. Rare varianti del gene ADAMTS13 predispongono a trombosi e infiammazione intensa (Zguro et al., Viruses 2022).
  • LXRβ e COVID-19. Nel più ampio studio genetico internazionale sul COVID-19 (oltre 125.000 pazienti), una delle nuove regioni del DNA associate alla malattia contiene il gene NR1H2, che produce proprio LXRβ (COVID-19 Host Genetics Initiative, Nature 2022).
  • Esiti a lungo termine. Rare varianti del gene RTEL1 si associano alla fibrosi polmonare dopo il COVID-19 (Bergantini et al., Respir Res 2023).
  • Rischio a tutte le età. Il principale fattore di rischio genetico comune per il COVID-19 grave è una variante del cromosoma 3. In uno studio internazionale su oltre 13.000 pazienti, chi la portava aveva un rischio di morte più alto del 40–50% circa e più spesso una grave insufficienza respiratoria, trombosi venose e danno al fegato. L'effetto è più forte nei più giovani: sotto i 60 anni la variante aumentava di oltre due volte e mezza la probabilità di morire o di avere una grave insufficienza respiratoria, sopra i 60 anni di circa una volta e mezza. Tra i pazienti sotto i 60 anni con esito grave, quasi uno su tre era portatore della variante, contro uno su sette tra chi non aveva avuto complicazioni. Il suo peso è simile, o superiore, a quello dei fattori di rischio clinici tradizionali (Nakanishi et al., J Clin Invest 2021).
  • Strumenti di previsione. Combinando molte varianti in un unico punteggio genetico, insieme all'età, abbiamo previsto la gravità della malattia con un'accuratezza fino all'84–86% (Fallerini et al., Hum Genet 2022; Martelloni et al., Front Genet 2024).

Le differenze tra uomini e donne emerse da questi studi sono descritte nella pagina Medicina di genere: oncologia, neurologia, infezioni.

Perché conta

Dalla ricerca alla cura.

Conoscere il proprio profilo genetico, incluso lo stato di portatore, aiuta a riconoscere prima chi è a rischio di alcune patologie e a scegliere regimi di prevenzione e terapia personalizzati. È la medicina di precisione applicata alla persona.