L’amiloidosi sistemica a catena leggera (AL) è la forma più comune di un gruppo di malattie associate a destrutturazione delle proteine, che porta alla deposizione di strutture insolubili in diversi organi. A causa dei sintomi aspecifici della AL, è spesso rilevata ad uno stadio avanzato. Tuttavia, una diagnosi precoce è essenziale per prevenire l’insufficienza degli organi e la morte.
Uno studio pubblicato sulla rinomata rivista scientifica Nature communications descrive un metodo computazionale innovativo, che può prevedere le caratteristiche delle proteine tossiche, anticipando così la diagnosi di AL e migliorando la prognosi dei pazienti.
Contesto
L’amiloidosi sistemica a catene leggere (AL) è un disordine proteico in cui le plasmacellule iniziano a produrre quantità anormali di specifiche proteine, chiamate “catene leggere libere di immunoglobuline (LC)”. Le LC cambiano la loro forma (misfold) e si attaccano le une alle altre, generando aggregati tossici e fibrille amiloidi, che sono strutture solide, resistenti alla degradazione. Le fibrille amiloidi si accumulano negli organi bersaglio, portando a disfunzioni d’organo fatali e alla morte.
Il rene e il cuore sono i siti più colpiti, e quest’ultimo ha la prognosi peggiore. I sintomi di AL sono aspecifici e di solito riflettono un’avanzata compromissione dell’organo, rendendo così i trattamenti non efficiente. Inoltre, un metodo affidabile che permetta una diagnosi precoce non era fino ad oggi disponibile.
Scoperta
Nello studio condotto dal gruppo del Dr. Andrea Cavalli presso l’Istituto di Ricerca in Biomedicina di Bellinzona (IRB, affiliato all’USI Università della Svizzera italiana), Maura Garofalo e collaboratori hanno sviluppato uno strumento computazionale in grado di predire la tossicità delle diverse LC, denominato LICTOR (Light Chain Toxicity predictoR). Questo metodo si basa sul fatto che diverse LC presentano una particolare distribuzione di mutazioni somatiche, che è responsabile dell’eventuale tossicità della LC. Come mostrato in questo studio, in occasioni sporadiche queste mutazioni possono essere dannose e portare alla produzione di proteine tossiche mal ripiegate. L’obiettivo di LICTOR è quello di confrontare la distribuzione delle mutazioni tra diversi LC, prevedendo quale potrebbe essere associato a forme tossiche delle proteine.
Con un’accuratezza dell’80%, LICOTR rappresenta un potente strumento per la diagnosi precoce della SLA e potrà così migliorare la prognosi del paziente.
Lo studio, sostenuto dal FNS, è stato pubblicato su Nature Communications il 10 giugno 2021.
Articolo
Machine learning analyses of antibody somatic mutations predict immunoglobulin light chain toxicity.
Garofalo M., Piccoli L., Romeo M., Barzago M. M., Ravasio S., Foglierini M., Matkovic M., Sgrignani J., De Gasparo R., Prunotto M., Varani L., Diomede L., Michielin O., Lanzavecchia A. and Cavalli A.
Nature Communications 2021; 12:3532. DOI: 10.1038/s41467-021-23880-9.
Forme tossiche identificate da LICTOR
