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Lupus sistemico: la diagnosi si specializza col nuovo biosensore

Malattie autoimmuni, come il lupus eritematoso sistemico o l’artrite reumatoide, sono difficili da diagnosticare, soprattutto nelle prime fasi. In particolare, nel caso del lupus compaiono anticorpi specifici rivolti agli antigeni localizzati nel nucleo delle cellule, incluso l’anti-Ro / SSA. Questi anticorpi anti-Ro / SSA possono essere trovati nel sangue prima di altri autoanticorpi legati al lupus e possono anche essere rilevati senza l’esistenza di sintomi. I test attualmente utilizzati per rilevare la presenza di corpi immunologici si basano sul tracciamento degli autoanticorpi con la tecnica ELISA. Questi test non sono molto sensibili, il che limita la capacità di rivelare le quantità estremamente basse di questi anticorpi che sono solitamente presenti nei primi stadi della malattia. Per affrontare questa lacuna, i ricercatori della Universitat Polytècnica de València, l’Universitat de València e l’Ospedale Universitario i Politecnico di La Fe hanno sviluppato, su scala di laboratorio, un biosensore altamente sensibile che consente la diagnosi precoce di autoanticorpi nelle primissime fasi del malattia, sulla base di un campione di microlitri di sangue o di saliva. I risultati ottenuti confrontando questa tecnica per valutare i sintomi mostrati dai pazienti e la loro attività, in più di 150 pazienti con lupus e un gruppo di persone sane, hanno confermato l’elevata sensibilità.

Il lavoro del team è cominciato nel 2016 quando hanno sviluppato un sensore piezoelettrico per quantificare specifici autoanticorpi circolanti nel siero umano. Il sensore consisteva in una microbilancia a cristalli di quarzo con monitoraggio della dissipazione (QCM-D) dove gli autoantigeni Ro52/TRIM21 e Ro60/TROVE2 erano immobilizzati al congegno, consentendo la determinazione selettiva di autoanticorpi per la diagnosi e la prognosi del Lupus Eritematosus sistemico (LES). Lo studio in vitro per pazienti affetti da SLE e soggetti sani suggerisce che gli autoanticorpi anti-TROVE2 possono essere sottoposti a bridging bipolare di anticorpi. Inizialmente si verifica un legame specifico dell’epitopo-paratopo per attivare un recettore Fc nascosto nella struttura di TROVE2. Questo meccanismo bipolare può contribuire all’accumulo patogeno del complesso immunitario anti-TROVE2 nel lupus. Inoltre, l’associazione TRIM21 / TROVE2 dipende dalla presenza di ioni calcio, un fenomeno che può essere controllato. La sensibilità del biosensore è di 1,51U/ml e 0,32U/ml, per gli autoanticorpi circolanti anti-TRIM21 e anti-TROVE2, rispettivamente. Il sensore è anche in grado di stabilire uno schema di impronte digitali dell’interazione strutturale o un profilo di autoanticorpi circolanti, ciò che consente di classificare accuratamente i pazienti con SLE.

I ricercatori hanno già un biosensore, brevettato da UPV, UV e La Fe Hospital, che potrebbe essere utilizzato nella pratica clinica. Il Dr. Angel Maquieira, ricercatore dell’Università Politecnica di Valencia (UPV), appartenente all’Istituto per il Riconoscimento Molecolare e lo sviluppo Tecnologico (IDM), ha spiegato: “Ogni malattia autoimmune crea i propri anticorpi anti-Ro / SSA con un’impronta digitale specifica, differenziata dal nostro biosensore Inoltre, allo stesso tempo, quantifica quantità molto basse di anticorpi anti-Ro / SSA (l’equivalente di essere 2.000 volte più sensibili rispetto ai test di diagnosi attuali), il che rende possibile valutare molto presto i sintomi che il paziente “In effetti, come sottolineato dal Dr. José Andrés Román, capo del Dipartimento Clinico delle Malattie Reumatiche dell’Ospedale La Fe: “Il biosensore sviluppato comporta un nuovo paradigma per i sistemi in-vitro, in quanto non solo possiamo rilevare gli importi degli anticorpi bersaglio, ma possiamo anche identificare come interagiscono tra loro. Pertanto, la diagnosi può essere fatta con le “impronte digitali” che sono particolari per ogni malattia e che stabiliscono una prognosi basata sui livelli di anticorpi bersaglio. Questo è quindi un sistema 2-in-1 (diagnosi e prognosi) che diminuirà di parecchio il numero di falsi positivi e negativi”.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Juste-Dolz A et al., Maquieira Á. Anal Bioanal Chem. 2018 Oct 13.

do Nascimento NM et al. Biosens Bioelectron. 2017 Apr; 90:166-173. 

Gourzi VC et al., Tzioufas AG. Clin Exp Immunol. 2015; 182(1):14-22.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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