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Perio Tribune Italian Edition

18 Speciale Perio Tribune Italian Edition - Gennaio 2014 Potenzialità biologica individuale: nuovi sviluppi per un concetto di odontoiatria integrata Luciano Zucchinelli Medico chirurgo, odontoiatra. prof. a c. Università degli Studi Milano-Bicocca, Reparto di Patologia orale, U.O. di Odontostomatologia, Ospedale San Gerardo, Monza << pagina<13 a livello mondiale per quanto riguar- da lo studio e l’approfondimento del- le problematiche dei tessuti molli del cavo orali, siano essi attorno ai denti naturali e anche agli impianti, ci pos- siamo rendere conto che molte delle pubblicazioni hanno come oggetto di indagine le più recenti acquisizio- ni nel campo della genetica. Bene, ci chiederemo, cosa c’è di stra- no? Lo strano, o per meglio dire l’in- solito, risiede nell’obiettivo editoria- le della rivista e non nella tematica degli articoli. Il tipo di lettore a cui la rivista è dedicata, infatti, non è uno specialista biologo e nemmeno un medico genetista ma si tratta di un odontoiatra, in genere l’odontoiatra generico, vale a dire il professionista che ha a che fare con la pratica cli- nica dei tessuti molli del cavo orale tutti i giorni. E, allora, a quali riflessioni ci porta questa considerazione? La risposta risiede nel fatto che le problematiche relative alla genetica e alle sue nuo- ve acquisizioni, ormai, pervadono la clinica odontoiatrica e sono destina- te a divenire argomenti di riflessione e approfondimento di tutti i giorni. Tutti noi dovremo fare i conti con le situazioni in cui nuove conoscenze circa la sintesi proteica e l’espressio- ne genica ed epigenetica producono e fanno sentire i loro effetti nel no- stro organismo sia in modo diretto che indiretto. Negli ultimi decenni si è verificata una rapida progressione delle ac- quisizioni per quanto concerne la ricerca di laboratorio in genere. Ciò ha determinato una serie di nuove conoscenze, specialmente a livello di biologia molecolare, permettendo una nuova apertura alla nostra com- prensione circa i nuovi meccanismi eziopatogenetici, riguardanti molte patologie e indicando, dunque, la strada verso un differente approccio e pensare scientifico per program- mare filosofie terapeutiche più mo- derne e appropriate. Ora è tempo, anche nella pratica odontoiatrica, che si raccolgano i frutti di queste conoscenze e che si apra la ricerca al fine che le nuove tecnologie e terapie possano trovare applicazioni future alla pratica clini- ca odontoiatrica. Scopo e oggetto della ricerca Le malattie genetiche sono rappre- sentate da condizioni e disordini in cui il DNA del singolo individuo si trova a giocare un ruolo cruciale nel determinismo e nello sviluppo della malattia. Fino a oggi abbiamo credu- to ciecamente in un rigido determi- nismo genetico e ciò ci autorizza a riflettere e rivedere alcune conside- razioni: siamo vittime dei geni e del- la genetica, schiavi del DNA che tutto regola e decide? Siamo degli sfortu- nati, poiché facciamo parte di quella percentuale di pazienti che svilup- perà certamente una patologia, per esempio, la malattia parodontale? Le scienze mediche moderne, han- no permesso l’allargamento degli orizzonti relativi alla comprensione dell’espressione genetica in relazio- ne all’ambiente tramite le nuove acquisizioni nel campo della neuro- fisiologia e delle neuroscienze. Il nostro destino non è programma- to solo geneticamente. Basti pensare alla scoperta del NGF “il fattore di crescita nervoso”, dovuta alle ricer- che della professoressa R.L. Mon- talcini che ha abbattuto un dogma non di poco conto e, vale a dire, che il sistema nervoso fosse statico e pro- grammato solo geneticamente. Questo non è vero. È l’ambiente che può influenzare e modificare il no- stro complesso status neuronale e la relativa “performance”. Dunque, dobbiamo riferirci non solo ai geni ma anche alla loro modu- lazione nel corso dell’“espressione genica”, vale a dire, il processo attra- verso cui l’informazione contenuta in un gene viene convertita in una macromolecola funzionale proteica. Questo processo è il “dogma centra- le” della biologia molecolare. Quindi, se il genotipo è il profilo genetico di un individuo, ovvero, la totalità dei geni presenti nel suo genoma, il fe- notipo è l’effettiva e totale manife- stazione, il risultato visibile e vivibi- le della somma dei geni, intesa come combinazione allelica. Ma la considerazione più rilevante si determina nel fatto che, mentre nel passato si pensava che il fenotipo fosse solo un’espressione genica rigi- da, statica e programmata, oggi sap- piamo che l’aspetto finale del feno- tipo risulta essere la “performance” finale dell’interazione tra il genoma e l’ambiente. Ambiente extracellulare, intramem- branario, intracitoplasmatico. La prof.ssa R.L. Montalcini ha dimostra- to ciò nel campo delle neuroscien- ze meritandosi il Premio Nobel nel 1986: l’ambiente può influenzare il nostro sistema nervoso. Dal 1953 a oggi molta strada è stata percorsa dall’individuazione della struttura a doppia elica, al primo sequenzia- mento di un gene, all’individuazio- ne degli enzimi di restrizione fino al sequenziamento dell’intero genoma umano, concludendo, così, nell’apri- le del 2000 il Progetto Genoma1 . Ora possiamo paragonare il genoma a un archivio, a una libreria nella quale sono contenuti e ordinati tut- ti i libri necessari allo svolgimento della vita: i geni. Adesso dobbiamo leggerli, tradurli comprenderli per poterli finalmente studiare a fondo. Grazie al Progetto Genoma7 ora sap- piamo che il DNA di due individui coincide circa per il 99,5% e che si differenzia in ragione proprio di quello 0,5% specifico del singolo organismo pari a circa 15 milioni di paia di basi3 . Questa estremamente piccola ma molto importante di- versità è dovuta a leggerissime ma significative differenziazioni che vengono definite “polimorfismi a singolo nucleotide” (SNPs). Ciò si determina quando un dato gene che dovrebbe essere identico nella maggior parte delle persone si differenzia in un individuo per il cambiamento di una sola base in un nucleotide senza alterare la strut- tura del genoma. Si determina con la variazione di una singola, unica base azotata. Il genoma umano è let- teralmente disseminato di polimor- fismi a singolo nucleotide (SNPs), vale a dire, punti nella sequenza dei nucleotidi in corrispondenza dei quali si creano differenze tra indi- viduo e individuo. Differenze costi- tuite dalla variazione di una singola base. Viene stimato che una base ogni 100-300 presenti nel genoma sia sede di uno SNPs. Questi possono essere definiti “veri” quando sono presenti tra 1 e il 5% della popolazione, oppure “de novo” quando sono presenti unica- mente in un singolo individuo. Un polimorfismo può seguire diver- se strade e destini. Può scomparire dopo diverse generazioni; può stabi- lizzarsi nelle generazioni future, per il caso, per una selezione naturale o perché risulta utile per l’evoluzione migliorando l’espressione di una data proteina; può essere ereditato. Moltissimi polimorfismi li creiamo noi; si ritiene che circa il 70% degli SNPs possano essere ritenuti “de novo”, non li ereditiamo dai nostri genitori ma siano dovuti alla rela- zione dell’individuo con l’ambiente. Quali sono le varianti veramente dannose e quali quelle che consen- tono all’individuo di essere sano dal momento che non si esprimono? A riguardo assumono rilevante importanza le nuove acquisizioni nell’ambito delle metodiche mole- colari di diagnosi. Abbiamo tra le mani tanta potenza ma è necessario saperla usare in maniera tecnologi- camente avanzata. Ora siamo, dunque, consapevoli che l’espressione dei geni è influenzata dai fattori ambientali e dal nostro stile di vita e tutto ciò significa che la duplicazione dei geni e la sintesi delle proteine di cui abbiamo bi- sogno per vivere, nonché tutte le modificazioni che queste sostanze subiscono, possono, anzi, vengono modulate dall’ambiente extracellu- lare, intramembranario e intracito- plasmatico6 . Ciò dipende in misura considerevole dalle modalità di let- tura di un dato tratto di DNA e, con- seguentemente, di un determinato gene o gruppo di geni. Stiamo parlando di “epigenetica”4 , nuova branca della scienza che stu- dia come i fattori ambientali pos- sano essere in grado di influenzare l’espressione, il funzionamento e l’attività dei nostri geni. Quindi la domanda ora è: come sto leggendo epigeneticamente il mio genoma? Potrei essere depositario di un gene oppure di un gruppo di geni che presentano dei polimorfismi op- pure che vengono letti e trascritti in modo non corretto. Queste con- siderazioni aprono il panorama dell’attività quotidiana del clinico nell’ambito delle varie specialità mediche, odontoiatria compresa. Anche il concetto di prevenzione, così come tradizionalmente e sto- ricamente inteso, può essere rivisto alla luce delle nuove acquisizioni scientifiche. Oltre che prevenire una patologia, nel futuro ormai prossimo, saremo in grado di “pre- vedere” una suscettibilità personale per una malattia. È giunto il tempo in cui dovremo operare un cambio, un’apertura di mentalità per mettere la nostra in- telligenza al servizio di una mag- gior comprensione dei meccanismi intimi dell’eziopatogenesi delle pa- tologie che colpiscono l’organismo umano. Nella professione odontoia- trica ciò diverrà indispensabile per acquisire una migliore visione delle patologie dei tessuti molli del cavo orale siano esse a eziologia batteri- ca oppure riferibili a suscettibilità individuali. Oggi abbiamo una grande oppor- tunità. Iniziare il superamento dei limiti della medicina attuale: non è proattiva, aspetta il sintomo e la malattia; è iperspecialistica, vede un organo per volta, è poco integra- ta; stenta a potenziare il soggetto sano. Lavora per branca, per organo e per malattia, così che il pazien- te viene con difficoltà considerato un complesso organismo integrato ma viene spesso identificato con il nome di una patologia. Conclusioni Quale futuro prossimo? Conservare il patrimonio biologico, operatività tecnicistica più raffina- ta, aumentare la qualità biologica tissutale. Diverrà per noi abituale riferirci alla medicina fisiologica, alla medicina predittiva, pronosti- care la storia clinica del singolo in- dividuo, prevenirla, o rallentarne lo sviluppo suggerendo stili di vita e terapie personalizzate. Diagnostica genetica personalizzata sulla base del genotipo e dei polimorfismi. Ap- profondire le relazioni tra i fattori di rischio individuali che, interagendo con il genoma, possono provocare in modo diretto una malattia o una sua manifestazione fenotipica. Ciò potrà avere un grande impatto sui nostri figli, nel nucleo familiare, nella no- stra comunità e, infine, nella società. Diagnostica genetica, genomica, bio- informatica2,5 , medicina predittiva8 , cronobiologia, farmacogenomica, farmacogenetica, nutrigenetica, nu- trigenomica, cronoterapia, bioaging, life medical quality program, così come normalizzazione, ottimizza- zione e potenziamento della omeo- stasi tissutale saranno tessere di una terminologia comune odontoiatrica nel futuro molto, molto prossimo. Dovremo presto abbandonare il con- cetto del vecchio anatomista che da secoli incide e separa l’organismo umano in compartimenti, crean- do discipline scientifiche separate e poco comunicanti tra loro. Siamo convinti che tutto ciò avverrà tanto in là nel tempo? Non ci sembri un’e- sagerazione. Nel 1990 le tecniche di sequenzia- mento permettevano di sequenziare 25.000 basi alla settimana. Nel 2000 siamo passati al sequenziamento di 5 milioni di basi alla settimana. Nel 2011 le nuove tecnologie permet- tevano il sequenziamento di 250 miliardi di basi alla settimana. Il sequenziamento del primo genoma umano ha richiesto 13 anni di lavoro (dal 1987 al 2000) da parte di diversi gruppi per un costo di 3 miliardi di dollari. Le macchine attualmente in uso hanno permesso nel 2011 di se- quenziare il genoma in circa 30 mi- nuti a un costo compreso tra i 1000 e 2000 dollari9 . Oggi, 2013, il tempo necessario è circa di 15 minuti e il co- sto è tra gli 800 e 1000 dollari. Le aziende che producono sequen- ziatori automatici si sono poste un traguardo credibile: fornire apparec- chi che permettano di sequenziare l’intero genoma umano in 30 minuti al costo di 100 dollari. Farsi il geno- ma diventerà un esame di routine in campo medico. Come farsi una ra- diografia, come un’ecografia, meno di una risonanza. Queste sono le vere nuove sfide terapeutiche e tecnologi- che. Anche in odontoiatria. La Bibliografia è disponibile presso l’Editore. WEB ARTICLE WWW.DENTAL-TRIBUNE.COM

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