Studi genetici umani su larga scala per identificare bersagli farmacologici importanti per gestire la COVID-19 nelle sue fasi iniziali
I ricercatori del VA Boston Healthcare System, dell’Università di Cambridge, dell’Istituto Europeo di Bioinformatica dell’EMBL (EMBL-EBI) e dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) hanno condotto uno studio di genetica umana su larga scala per identificare obiettivi farmacologici importanti per la gestione della COVID-19 nelle sue fasi iniziali.
Usando questi metodi, i ricercatori hanno identificato le proteine IFNAR2 e ACE2 come bersagli di potenziali farmaci per la gestione precoce della COVID-19. Mentre gli studi precedenti si erano concentrati principalmente sull’identificazione di trattamenti per i pazienti già ricoverati o malati critici, questo studio mirava a identificare i farmaci che potrebbero essere riadattati per la gestione precoce della COVID-19.
La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature Medicine, propone studi clinici sui farmaci che hanno come obiettivo le proteine IFNAR2 e ACE2 per aiutare a prevenire l’ospedalizzazione causata dalla COVID-19. Prescrivere questi farmaci dopo che i pazienti abbiano ricevuto una diagnosi di COVID-19, ma prima che le loro condizioni richiedano l’ospedalizzazione, potrebbe aiutare a minimizzare i sintomi e ridurre il numero di pazienti che necessitano di terapie intensive.
In Italia lo studio ha coinvolto un gruppo di ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia: Claudia Giambartolomei, ricercatrice e tra i primi autori dello studio; Stefano Gustincich, Associate Director per le Tecnologie per le scienze della vita e Direttore del Central RNA Laboratory; e Gian Gaetano Tartaglia, Responsabile del RNA System Biology Lab.
“Abbiamo usato associazioni genetiche misurate nei dati umani su larga scala per prevedere gli effetti dei farmaci“, dice Claudia Giambartolomei, ricercatrice dell’IIT. “Una volta identificati gli strumenti genetici corretti, queste associazioni possono essere utilizzate per collegare un gene che codifica un bersaglio del farmaco a una malattia senza aspettare i risultati degli studi clinici. Questo lavoro ha costituito uno sforzo collaborativo entusiasmante in cui esperti di diverse aree si sono riuniti e hanno risposto rapidamente a un bisogno urgente.”
Per identificare tutti i geni codificanti proteine bersaglio di farmaci approvati o in fase di sviluppo clinico, i ricercatori hanno utilizzato metodi di analisi computazionale e il database di bioattività ChEMBL. Questo approccio ha identificato 1.263 geni, che i ricercatori chiamano ” actionable druggable genome”. Hanno poi studiato la prevalenza di varianti di questi geni all’interno di due grandi campioni di dati genetici del VA’s Million Veteran Program e il COVID-19 Host Genetics Initiative. L’analisi ha coinvolto un totale di 7.554 pazienti COVID-19 ospedalizzati e più di un milione di controlli. Questo approccio ha fornito prove genetiche per i farmaci che mirano a due proteine: ACE2 e IFNAR2.
“Scoprire nuovi farmaci di solito richiede molto tempo e questo è un problema considerando l’urgenza della pandemia“, dice Anna Gaulton, coordinatore del gruppo ChEMBL all’EMBL-EBI. “Il database ChEMBL ci permette di identificare rapidamente i bersagli proteici dei farmaci attualmente disponibili e dei composti in fase avanzata di sperimentazione clinica. Incrociare queste informazioni con i risultati delle analisi genetiche ci permette di individuare nuove potenziali opportunità di riadattare dei farmaci per il trattamento della COVID-19.”
“Quando abbiamo iniziato questo progetto, la maggior parte delle sperimentazioni venivano effettuate su pazienti ospedalizzati“, dice Juan P. Casas, medico epidemiologo presso il VA Boston Healthcare System. “Sono stati testati pochissimi trattamenti da somministrare ai pazienti all’inizio della storia naturale della malattia. Tuttavia, con l’aumento della disponibilità di test diagnostici per il coronavirus, oggi possiamo identificare e trattare i pazienti COVID-19 prima che progrediscano verso forme più gravi della malattia che richiedono l’ospedalizzazione“.
“Anche se in tutto il mondo si stanno diffondendo vaccini efficaci contro il virus SARS-CoV-2, è ancora molto importante identificare dei farmaci per il trattamento della COVID-19. Avere una migliore comprensione di quali farmaci potremmo usare per prevenire la progressione della malattia potrebbe salvare delle vite“, dice Andrew Leach, che dirige il dipartimento di biologia chimica all’EMBL-EBI.
Fonte articolo
GAZIANO, L., et al. (2021). Actionable druggable genome-wide Mendelian randomization identifies repurposing opportunities for COVID-19. Nature Medicine: https://www.nature.com/articles/s41591-021-01310-z
Istituto Europeo di Bioinformatica (EMBL-EBI)
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Istituto Italiano di Tecnologia
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