TEMI CORRENTI DI RICERCA

1. Il ruolo dei polimorfismi genetici nelle complicanze del trapianto renale 

Studio retrospettivo, eseguito in collaborazione con il Dipartimento di Scienze Chimiche Alimentari Farmaceutiche e Farmacologiche (Prof Genazzani), che si pone l’obiettivo di analizzare le correlazioni tra polimorfismi genetici e complicanze del trapianto renale (Tx). Il polimorfismo TCF7L2 rs7903146 C>T è risultato significativamente associato alla comparsa di diabete mellito post-trapianto (PTDM) e allo sviluppo di eventi cardiaci ischemici dopo Tx nel paziente non diabetico. I polimorfismi MDR 1 C3435T e Cyp3A5 1/3 sono risultati in grado di condizionare l’efficienza del metabolismo del tacrolimus ed il rischio di disordini linfoproliferativi dopo Tx. Questi risultati dimostrano l’importanza del background genetico nel modulare lo sviluppo di importanti complicanze del Tx e suggeriscono la possibilità di identificare precocemente i pazienti a rischio al fine di prevenirle.

2. La diagnosi tardiva di nefropatie rare dopo trapianto di rene.

Studio retrospettivo dei casi di diagnosi tardiva di nefropatie su base genetica in pazienti sottoposti a trapianto renale presso il nostro Centro, in collaborazione con la Genetica Medica del DiSS (Prof.ssa M.Giordano). Complessivamente in oltre il 30% dei pazienti sottoposti a Tx non era presente una diagnosi certa di nefropatia causale. La prevalenza di nefropatie su base genetica in questa popolazione è risultata del 5%. Le malattie genetiche diagnosticate dopo Tx hanno incluso casi di nefropatia da cristalli di 2,8-diidrossiadenina (2,8 DHA), di nefropatia associata a mutazione di HNF-1β e uromodulina (UMOD)-correlata, malattia di Fabry, FSGS da mutazione di Formina (INF2), sindrome di Senior-Loken. I pazienti sottoposti a Tx renale senza una diagnosi di nefropatia causale rappresentano una popolazione nella quale la prevalenza di malattie rare su base genetica puo’ essere superiore all’atteso, con ricadute rilevanti sulla gestione del Tx.

3. La ricerca di biomarkers nelle glomerulonefriti in corso di malattie autoimmuni: Osteopontina (OPN), Recettore Solubile di tipo Urokinasico dell’Attivatore del Plasminogeno (suPAR), la forma solubile del recettore tyrosino-kinasico Mer (sMer) ed il Costimolatore Inducibile del linfocita T (Inducible T cell Costimulator, ICOS). 

Un interesse crescente sta emergendo nei confronti di alcune citochine pleiotropiche, come OPN e suPAR, e di mediatori coinvolti nel processo apoptotico, come sMer e ICOS. In collaborazione col Laboratorio di Immunologia del DiSS (Prof U.Dianzani), abbiamo eseguito un’analisi comparativa dei livelli sierici di OPN e suPAR in 3 popolazioni – a) Patologie Sistemiche Autoimmuni (n = 151); b) Glomerulonefriti primitive (GN) (n = 46); c) controlli sani (n= 138) – e valutato le correlazioni tra i livelli sierici dei due marcatori e parametri clinico-laboratoristici. I livelli di suPAR e OPN sono significativamente piu’ elevati nelle Patologie Sistemiche Autoimmuni rispetto ai controlli sani; e risultano associati alla presenza di insufficienza renale e proteinuria.  Analisi dei livelli di sMER nella sola popolazione del pazienti con nefrite lupica (Laboratorio di Immuno-reumatologia del DiMeT, Prof Avanzi)  hanno evidenziato un’associazione indipendente tra elevati livelli e attività immunologica (SLEDAI) e proteinuria. E’ incorso l’analisi di sICOS plasmatico nella medesima popolazione (Laboratorio di Immunologia, Prof Dianzani). Tutti questi mediatori rappresentano potenziali biomarkers, che potrebbero consentire di identificare precocemente i pazienti con LES a rischio di sviluppare un coinvolgimento renale. 

 4. La ricerca di biomarkers di rigetto acuto subclinico nel trapianto renale: dalle “omics”a NGAL.

Dal 2010 stiamo partecipando ad uno studio multicentrico italiano (studio RAS: rigetto acuto subclinico) che si propone di studiare le correlazioni tra le lesioni istologiche riscontrate alle biopsie protocollari eseguite su portatori di trapianto renale e il profilo proteomico e trascrittomico tissutale, plasmatico e urinario, con l’obiettivo di identificare  biomarkers di rigetto acuto subclinico. Sono stati arruolati ad oggi oltre 60 pazienti presso il nostro Centro. Contestualmente è in corso l’analisi di NGAL a livello urinario, un marcatore di danno tubulare, per valutarne il valore predittivo nei confronti del rigetto acuto. In prospettiva, questi biomarcatori potrebbero integrare le informazioni della biopsia renale o persino renderla superflua ai fini della diagnosi di rigetto acuto subclinico.

5. Il ruolo dell’infezione da β-Papillomavirus umano (β-HPV) nelle lesioni cutanee dei pazienti trapiantati di rene.  

Il carcinoma squamocellulare (SCC) e quello basocellulare (BCC), sono frequenti nel trapianto renale (Tx). β-HPV sembrano giocare un ruolo nell’eziopatogenesi di queste forme, essendo virus latenti in grado di riattivarsi nei pazienti immunodepressi. Questo studio si sta svolgendo in collaborazione la Clinica Dermatologica (Prof.ssa Savoia), il Laboratorio di Virologia Molecolare (Prof.ssa Gariglio), l’Anatomia Patologica (Prof Boldorini) e l’Unità di Epidemiologia dei tumori (Prof Magnani), con l’obiettivo di definire i fattori clinico-biologici predittivi di rischio dei sviluppo tumori cutanei nei pazienti trapiantati. Sono stati finora analizzati oltre 150 campioni di lesioni tumorali cutanee escisse da portatori di Tx renale, nelle quali l’analisi con PCR ha dimostrato che il β-HPV era altamente prevalente (85%). L’impiego di anticorpi contro le proteine virali E4 e L1 ha consentito di evidenziare una replicazione virale attiva  in 4/19 cheratosi attiniche, in 1/14 SCC e in 1/31 BCC. Esiste quindi una replicazione attiva di β-HPV in una significativa proporzione di lesioni pre-neoplastiche nei pazienti portatori di Tx renale, in accordo con l’ipotesi che il virus sia coinvolto nel processo di carcinogenesi. 

CURRENT ISSUES OF RESEARCH

1. The role of genetic polymorphisms in complications of renal transplant

Retrospective study, performed in collaboration with Dipartimento di Scienze Chimiche Alimentari Farmaceutiche e Farmacologiche (Prof Genazzani), with the aim of analysing correlations between genetic polymorphisms and renal transplant complications (Tx). TCF7L2 rs7903146 C>T polymorphism is associated to post-transplant diabetes mellitus (PTDM) and cardiac ischemic events.  MDR 1 C3435T and Cyp3A5 1/3 polymorphisms appear to modulate Tacrolimus metabolism and risk of post-transplant lymphoprolipherative disorders (PTLD). These results show the impact of genetic background on important renal transplant complications and suggest the possibility of early identification of at-risk patients to prevent them. 

2. Belated diagnosis of rare nephropathies after renal transplant. 

Retrospective study of cases of belated diagnosis of rare genetic nephropathies in patients who received renal transplant (Tx) at our Center, in collaboration with Medical Genetics of DiSS (Prof.ssa M.Giordano). In over 30% of renal transplant recipients there was no diagnosis of causal nephropathy. Prevalence of genetic nephropathies in this population has been 5%. Genetic nephropathies diagnosed after Tx included 2,8-dehydroxyadenine (2,8 DHA), HNF-1β- and uromodulin (UMOD)-associated nephropathy, Fabry disease, FSGS due to Formin mutation (INF2); Senior-Loken syndrome. Renal translanted pstients without a diagnosis of causal nephropathy are a population in which prevalence of rare genetic nephropathies can be higher than expected, with important consequences on Tx management.

3. The search for biomarkers in glomerulonephritis secondary to autoimmune systemic disorders: Osteopontin (OPN), soluble urokinase-like Plasminogen Activator Receptor (suPAR), soluble tyrosino-kinasic receptor Mer (sMer) and soluble Inducible T cell Costimulator (sICOS). 

A growing interest is emerging towards pleiotropic cytokines, such as OPN and suPAR, and mediators involved in apoptosis, such as sMer and ICOS. In collaboration with Lab. of Immunology of DiSS (Prof U.Dianzani), we performed a comparative analysis of serum levels of OPN and suPAR in 3 populations – a) Autoimmune Systemic disorders (n = 151); b) Primary Glomerulonephritis (GN) (n = 46); c) healthy controls (n= 138) – to study correlations between serum levels of these two markers e clinical-laboratory parameters. suPAR and OPN are significantly higher in Autoimmune Systemic disorders compared with healthy controls and are associated with presence of renal failure and proteinuria.  Analysis of sMER in patients with lupus nephritis (Lab. of Immuno-rheumatology of DiMeT, Prof Avanzi)  have brought out an indipendent association between elevated levels and immunologicical activity (SLEDAI) and proteinuria. Analysis of plasma sICOS in the same population is in progress (Lab. of Immunology, Prof Dianzani). All these mediators represent potential biomarkers, which could allow early identification LES patients at risk for renal involvement. 

4. The quest for biomarkers of acute subclinic rejection in renal transplant: from NGAL to “omics”.

Since 2010 we are taking part to a multicentric italian study (“RAS”: acute subclinical rejection) with the aim of investigating correlations between tra histological lesions observed at protocol renal biopsies performed on renal transplanted patients and the proteomic and transcriptomic profile at tissue, plasma and urinary level, with the aim of identifying  biomarkers of acute subclinical rejection. Over 60 patients were enrolled at our Center so far. Analysis of urinary NGAL, a marker of tubular damage, to assess predictive value in acute rejection in also in progress. In perspective, biomarkers could integrate information from renal biopsy or even make it redundant for the diagnosis of acute subclinical rejection.

5. The role of human β-Papillomavirus (β-HPV) nelle lesioni cutanee dei pazienti trapiantati di rene.  

Squamous Cell Carcinoma (SCC) and Basal Cell Carcinoma (BCC) are frequent in renal transplant (Tx). β-HPV appears to be involved in the pathogenesis of these forms, being a latent virus which can reactivate under immunosuppression. This study is being carried out in collaboration with Dermatological Clinic (Prof.ssa Savoia), Lab. of Virology (Prof.ssa Gariglio), Pathology (Prof Boldorini) and Epidemiology (Prof Magnani), with the aim of defining clinical and biological predictors of the risk of developing skin tumors after Tx. In over 150 samples of tumoral skin lesions cutanee from Tx recipients PCR analysis showed a high prevalence of β-HPV (85%). Employment of monoclonal antibodies against viral proteins E4 and L1 has brought out an active viral replication  in 4/19 attinic cheratosis, in 1/14 SCC and 1/31 BCC. There is an active replication of β-HPV in a significant proportion pre-neoplastic lesions in Tx recipients, supporting its role in carcinogenesis.