Il futuro della ricerca sull'epilessia: nuove opzioni di trattamento personalizzate e nuove terapie.

Si stima che il primo genoma umano sequenziato nel 2003 costò quasi $ 1 miliardo e ci sono voluti quattro anni per essere completato. Fast-forward quindici anni, e notevolmente, le tecnologie genomiche sono avanzate così rapidamente che il sequenziamento del DNA è ora uno strumento clinico prezioso ed economico. Il campo della ricerca sull'epilessia ha certamente beneficiato della genomica, fornendo un rapido progresso nella nostra comprensione della genetica di questi disturbi. Si stima che circa un terzo di tutte le epilessie abbia una causa genetica e il sequenziamento del DNA delle famiglie ha identificato molti nuovi geni che potrebbero essere interrotti in alcune forme della malattia. Inoltre, nei casi in cui viene presentata una sindrome epilessia non identificata, il sequenziamento della proporzione codificante della proteina del genoma (sequenziamento dell'esoma) è diventato un modo importante per identificare la migliore strategia di trattamento individuale. Siamo ora in un'era entusiasmante in cui questi tipi di dati possono essere considerati da professionisti medici esperti insieme ad altri fattori come lo stile di vita e l'ambiente, definendo un nuovo approccio alla terapia di "medicina di precisione".

Esempi di trattamenti antiepilettici selezionati - o, soprattutto, evitati in modo specifico - basati sulla sequenza del DNA sono ancora rari. Ad esempio, il deficit di una proteina che aiuta a trasportare il glucosio al cervello dal sangue (GLUT-1) causa una rara sindrome genetica che può provocare una grave encefalopatia epilettica. La conoscenza della biochimica della funzione GLUT-1 significa che un cambiamento nella dieta, in modo che il cervello possa utilizzare una diversa forma di energia per sostituire il glucosio mancante, si è dimostrato molto efficace. Tali strategie di trattamento e prevenzione personalizzate diventeranno senza dubbio più prevalenti nei prossimi 10 anni. Inoltre, i cambiamenti specifici in una proteina identificata dal sequenziamento genomico possono essere modellati mediante simulazioni al computer o esperimenti di laboratorio entro poche settimane e questi dati possono essere cruciali per determinare il trattamento migliore. Prendendo ulteriormente questo approccio genomico, la sequenza di un individuo può fornire indizi su ulteriori variazioni nel loro DNA che potrebbero influenzare la scelta del trattamento, anche il modo in cui un farmaco può essere metabolizzato nel corpo. Questa strategia altamente dettagliata e personalizzata di "farmacogenomica" è ancora molto nuova, pertanto nei prossimi anni sarà necessaria una ricerca molto più ampia per far sì che questo approccio avvenga in modo più ampio nella clinica.

Le epilessie formano un gruppo ampio e complesso di disturbi; tuttavia vi sono prove crescenti del fatto che alcune classi della malattia possono convergere in un piccolo insieme di meccanismi molecolari chiave. Di conseguenza, man mano che vengono scoperte più cause genetiche di epilessia - anche forme molto rare o uniche - il potere di questi dati proviene in parte dall'identificazione di percorsi sovrapposti nel cervello che potrebbero essere presi di mira da nuove terapie. Comprendendo la biologia fondamentale che sta alla base della regolazione di questi percorsi, saremo in grado di scoprire nuovi modi per modificarli che saranno vantaggiosi per una vasta gamma di epilessie. Ad esempio, il nostro lavoro recentemente finanziato da ERUK si concentra su uno di questi percorsi che è essenziale per il modo in cui le cellule cerebrali comunicano tra loro. Nello specifico, stiamo studiando il gene TBC1D24, uno dei primi geni di epilessia da scoprire mediante sequenziamento dell'esoma nel 2010. Da allora, molti altri pazienti che presentano epilessia in tutto il mondo hanno avuto mutazioni in TBC1D24. Usando questo dataset clinico nuovo ed in espansione, possiamo quantificare come la comunicazione tra cellule neuronali venga interrotta quando le stesse parti della proteina TBC1D24 vengono cambiate nei sistemi modello; le nostre nuove scoperte mostrano che questo gene è coinvolto in percorsi condivisi con più sindromi epilettiche.

In sintesi, questo è un momento emozionante per la ricerca sull'epilessia, con i dati genomici che diventano un aspetto sempre più importante della ricerca e della pratica clinica. Nei prossimi anni, otterremo una maggiore comprensione di set di dati genomici grandi e complessi da più gruppi di pazienti; importante, questo deve essere combinato con le indagini biologiche di base, l'esperienza dei medici di epilessia e un'efficace consulenza genetica. Con un tale approccio multidisciplinare, il futuro è brillante per nuove opzioni di trattamento personalizzate e per la scoperta a lungo termine di nuove terapie per l'epilessia.