Nov 30, 2009

Un esame del sangue per diagnosticare le malattie mentali

Di AipsiMed , Dom, 12/10/2008 - 08:47


Un esame del sangue potrebbe presto essere utilizzato per diagnosticare e valutare la gravità di alcune malattie mentali, tra cui il Disturbo Bipolare. Prove di laboratorio in grado di rilevare le malattie mentali sono state a lungo considerate il "Santo Graal" della psichiatria.L'obiettivo di un nuovo studio è stato quello di identificare i geni o i biomarcatori che potrebbero essere utilizzati per monitorare la gravità dei sintomi della mania o depressione in pazienti con diagnosi di Disturbo Bipolare.L’idea di realizzare test genetici per la malattia mentale hanno portato a molte controversie, e secondo Art Caplan, direttore del Centro di Bioetica presso l'Università della Pennsylvania, un test genetico sullo stato mentale porterebbe ad intensificare il dibattito.Il Dr Carlos Pato, presidente del Dipartimento di Psichiatria presso la University of Southern California School of Medicine di Los Angeles, pensa che un test per la malattia mentale non dovrebbe essere considerato diversamente da quelli utilizzati per altre condizioni mediche, come il diabete o il rischio di malattie cardiache."Dobbiamo guardare al di là dello stigma che accompagna la malattia mentale, perché la cosa più importante è avere una diagnosi molto chiara per ottenere il miglior trattamento per il paziente", ha detto Pato.Il nuovo studio, progettato per valutare la gravità della malattia da un team di ricercatori guidati da Alexander Niculescu dell’ Indiana University School of Medicine di Indianapolis, pubblicato dalla rivista Molecular Psychiatry avrebbe consentito di identificare 10 geni utili per la previsione dei disturbi dell’umore.Anche se questo metodo non è perfetto, sostiene lo stesso Niculescu, il tasso di accuratezza è equiparabile ad altri esami clinici, come ad esempio alcuni metodi di screening dei tumori.Molto lavoro resta ancora da fare per confermare questi risultati ma, sempre secondo Niculescu, i test potrebbero essere disponibili sul mercato in appena cinque anni.ReferenceIdentifying blood biomarkers for mood disorders using convergent functional genomics.Le-Niculescu H, Kurian SM, Yehyawi N, Dike C, Patel SD, Edenberg HJ, Tsuang MT, Salomon DR, Nurnberger JI Jr, Niculescu AB.Mol Psychiatry. 2008 Feb 26;Candidate genes, pathways and mechanisms for bipolar (manic-depressive) and related disorders: an expanded convergent functional genomics approach.Ogden CA, Rich ME, Schork NJ, Paulus MP, Geyer MA, Lohr JB, Kuczenski R, Niculescu AB.Laboratory of Neurophenomics, University of California, San Diego, CA, USAMol Psychiatry. 2004 Nov;9(11):1007-29.Evaluating the validity of blood-based membrane potential changes for the identification of bipolar disorder IThiruvengadam AP, Chandrasekaran K.University of Maryland School of Medicine, Baltimore, MD, USA.J Affect Disord. 2007 Jun;100(1-3):75-82. Epub 2006 Nov 17 (Fonte: Brainlab)

Nov 28, 2009

Genetica: test del Dna per scoprire l'infedeltà. Laboratorio invece del detective

Roma, 20 nov. (Adnkronos Salute) - Il tradimento coniugale si dimostra nel laboratorio d'analisi. Accade in Messico dove alcuni centri di diagnosi puntano alla conquista di un nuovo mercato, quello dell'infedeltà, proponendo test del Dna ad hoc per dimostrare scientificamente l'esistenza di un'amante. Il coniuge che ha un sospetto, infatti, si rivolge direttamente ai laboratori portando un indumento intimo, un lenzuolo, un bicchiere o persino un chewing-gum masticato per cercare tracce di saliva, sperma, peli o capelli dell'altro.

Con specifici test del Dna, consentiti nel Paese sudamericano anche senza l'autorizzazione dell'interessato, si può poi determinare se le tracce trovate appartengono al cliente o a qualcun altro. Queste analisi, pronte in circa una settimana, posso costare dai 200 ai 500 dollari (dai 135 euro ai 335 euro circa).

Questo nuovo business, appena avviato, in Messico ha avuto un successo immediato. "La richiesta di 'test d'infedeltà' - spiega Jorge Guillen, che dirige uno dei laboratori che propone queste analisi - è in continuo aumento. Mi è capitato di avere 50 richieste in una sola giornata. Ma è una cosa nuova per molti e ci sono molti fraintendimenti: molti clienti vengono da noi perché credono che l'infedeltà sia scritta nei geni".

Nov 26, 2009

Progressi negli strumenti di analisi genetica e medicina personalizzata

Un sofisticato algoritmo computazionale, applicato ad un vasto insieme di marcatori genetici, è riuscito a raggiungere una maggiore accuratezza, rispetto ai metodi convenzionali, nell’individuare il rischio di diabete tipo 1. Un team di ricercatori, guidati dal Dr.Hakonarson, direttore del Center for Applied Genomics presso il Children’s Hospital di Philadelphia, afferma che la loro tecnica applicata ad alcune malattie multigeniche, tra cui il diabete, consente di ottenere miglioramenti nella prospettiva di personalizzare la medicina sulla base del profilo genetico di ciascun individuo. Gli studi di associazione sull’intero genoma (GWAS), nei quali vengono impiegati strumenti automatici che esaminano l’intero genoma umano alla ricerca di varianti genetiche, potrebbero permettere ai medici di predire accuratamente il rischio di ogni individuo relativo ad una specifica malattia e, quindi, guidarli nelle strategie di prevenzione e trattamento.

13 Novembre 2009

Nov 24, 2009

IBM promette la genetica personalizzata

Per ora è solo una simulazione al supercomputer. Ma i nanotubi, altro campo di eccellenza di BigBlue, potrebbero garantire cure più efficaci: non appena passeranno dalla teoria alla pratica



Roma - Da quando, all'inizio del nuovo millennio, il tanto chiacchierato Human Genome Project ha portato all'identificazione dei circa 25mila geni di cui è composto il codice ereditario di ogni singolo essere umano, la scienza biomolecolare ancora manca di un approccio pratico adeguato alle mirabolanti promesse della "medicina personalizzata" su base genetica. Stando a quanto sostiene IBM, però, uno dei problemi fondamentali di questa particolare branca della ricerca starebbe per essere risolto grazie all'impiego di apposite nanostrutture in grado di veicolare (con opportuni meccanismi di "stop-and-go" bio-elettronico) i filamenti di DNA da analizzare.


La fase di sequenziamento del DNA, utile a identificare i singoli geni del paziente per valutare eventuali predisposizioni a patologie o a condizioni metaboliche particolari, è col tempo diventata una pratica abbastanza comune ma ancora ferma ai laboratori che hanno i fondi sufficienti a permettersi la strumentazione adeguata. Anche in questo caso, a ogni modo, la procedura di sequenziamento dei geni non va esattamente alla velocità della luce, e anche per i kit attualmente disponibili come prodotti commerciali occorre aspettare qualche settimana per conoscere i risultati.


"Sono stati fatti alcuni tentativi per sequenziare il DNA molto più velocemente di quanto fatto con il primo genoma umano", dice il ricercatore di computational biology Gustavo Stolovitzky in forze a IBM, e il meglio chi si è ottenuto finora è stato "usare complicati preparati di sample" in cui il DNA viene tagliuzzato, amplificato, analizzato attraverso la trascrittasi inversa e ottiche sofisticate il cui impiego richiede parecchio lavoro: per giungere a risultati comunque insufficienti in prospettiva di una medicina personalizzata.



L'approccio seguito dal dottor Stolovitzky e colleghi prevede invece l'utilizzo di strutture nanotubiche bucherellate, con fori delle dimensioni di tre miliardesimi di metro attraverso cui far passare il filamento di DNA da analizzare. Un'idea che gli scienziati carezzano da tempo, quella di usare la nanotecnologia per mimare il funzionamento delle proteine "sequenziatrici" presenti nelle cellule vive, che però risolta la questione del "passaggio" del DNA all'interno di un nano-cunicolo obbligato continua a presentare il problema della velocità eccessiva di tale passaggio.


L'applicazione di un voltaggio alle due estremità di un chip contenente i nanotubi di cui sopra farebbe insomma scorrere il DNA da un'estremità all'altra senza problemi, ma troppo velocemente per poter misurare i nucleotidi e sequenziare il corredo genetico del paziente. Nelle simulazioni al supercomputer Blue Gene di IBM tale problema è stato risolto con il design di un chip composto da uno stack di strati di silicio, ognuno dei quali capace di condurre un particolare tipo di voltaggio all'interno dei nanopori.


I singoli voltaggi sarebbero poi in grado di intrappolare i gruppi fosfato presenti nei quattro tipi di nucleotidi esistenti, bloccando il velocissimo scorrere del filamento di materiale genetico e facendo letteralmente avanzare la procedure di sequencing un nucleotide alla volta per non lasciarsene scappare nessuno. Stabilito che il sistema funziona a livello di principio, sostiene IBM, per trasformare in realtà di tutti i giorni la medicina personalizzata a base genetica e le diagnosi veloci delle infezioni ora non resterebbe che trovare il modo di "leggere" i voltaggi corrispondenti ai singoli nucleotidi e convertirli in informazioni digitali manipolabili al computer.


Alfonso Maruccia

Nov 20, 2009

Using Microsatellites and SNPs as Tools in Medical Genetic Diagnostics and Research

Out of the hat of medical research

Of many interesting stories for us to blog about this week -- so many that they'll be spilling over into next week -- here's one that seems to represent a more sensible approach to disease than the relentless focus on genetics that we so commonly see. It's about a new effort by pharmaceutical companies to invest in vaccine development. The AP story says

Malaria. Tuberculosis. Alzheimer's disease. AIDS. Pandemic flu. Genital herpes. Urinary tract infections. Grass allergies. Traveler's diarrhea. You name it, the pharmaceutical industry is working on a vaccine to prevent it.

Another story of what seems to be money well-spent appears on the BBC website. Researchers have developed a new-fangled lab-on-a-chip that will allow easier, faster and cheaper diagnosis of dozens of diseases.
The device relies on an array of antibody molecules that are designed to latch on to the protein-based molecular markers of disease in blood.
The antibodies are chemically connected to molecules that emit light of a specific colour when illuminated - but only when they have bound to the disease markers.

Some of the vaccines in the pipeline won't pan out, but some surely will, and we can imagine the lab-on-a-chip device being useful in many settings, including medically underserved areas, so we find these stories rather heartening. The money being invested is private, not taxpayer money, but not long ago a lot of pharmaceutical money was being bet on personalized genomics, and so on, which our regular readers will recognize as efforts we wouldn't have put our money on. So, it's good to see that following the money takes us in a different direction these days -- industry sees a lot more promise in preventing and treating infectious disease than in fixing genes. Indeed, a lot more disease seems to be infectious than the age of genetics led us to believe.

The Fall of deCode Genetics
It's interesting to juxtapose these two stories with this story from the Wednesday New York Times that reports on the demise of a company established to "exploit the promise of the human genome", that is, to profit from what it could learn about genetic disease from the genealogies of Iceland. Predicated on the idea that common genetic variants would be found to explain most complex disease, deCode Genetics set out to find those variants in Iceland and then develop drugs to target them. But, it turns out that complex disease is too complex for that. Again, regular readers won't be surprised if we find it hard to suppress a little "told you so".

Now, here we want to be careful about the concepts -- and it's related to central issues in The Mermaid's Tale. Life is lived, day to day, on the molecular level. Infection is essentially attack from without, and the immune system tries to recognize molecular signatures of the invading soldiers, to latch onto them and destroy them. Vaccines traditionally help the immune system do that, by exposing it to harmless mimics of the real thing (dead viruses, so to speak).

There are countless infectious diseases, affecting of most body systems, and more and more complex 'chronic' diseases that were thought to be 'environmental' or 'genetic' in the traditional senses, seem to be turning out to have infectious or inflammatory components. Thus, enhanced abilities to make vaccines could have farther-reaching implications than has been thought.

The immune system is 'genetic' of course, and its functions are fairly close to genes in many ways. But there may be other and perhaps even surprising ways this subject can bring us back to genetics. We'll deal with them in a post in the near future....

Nov 8, 2009

Complete Genomics and ISB Team Up for Huge Whole Genome Study

The era of genetic studies based on whole genome sequencing is definitely upon us. According to a recent press release, Complete Genomics will provide the Institute for Systems Biology with 100 (nearly) whole genome sequences to researchHuntington’s disease – a degenerative brain condition which affects nearly 1 in 10,000 people in the US.
This will be the largest genetic association study of its kind ever. While the genetic causes for Huntington’s are well understood, the study will focus on the unknown “disease modifiers” – genes that cause the variation in severity in patients. If successful, the ISB study will also boost Complete Genomics’ reputation for sequencing.There are many ways to associate genes with diseases.

Companies like 23andMe regularly use SNPs (single nucleotide polymorphisms) to identify individuals with high risks for certain conditions. The ISB study, however, will examine nearly all of the genome – looking at SNPs, and sequences of DNA that cannot be analyzed with today’s SNP technology. As whole genome sequencing becomes cheaper (CG is at $20k and dropping) more and more research institutes will be able to follow in ISB’s footsteps and find important discoveries in the less well known stretches of your DNA.

That’s going to lead to a better understanding of the associations between illness and genetics and ultimately provide you with improved healthcare.Of course, the study isn’t remarkable simply for using whole genome sequences, it’s the number of those genomes that’s impressive. 100 genomes (probably around $20k each) is a substantial research investment. ISB is taking advantage of the patient pool size by looking at volunteers with severe forms of Huntington’s, members that exhibit a family history of the disease, unaffected family members, and control groups.

This is the first large sequence study that CG will attempt with their newly expanded facilities. It also puts them squarely on the path to achieving their goal of sequencing 10,000 genomes by the end of 2010. By expanding the range of DNA analysis to outside the standard set of SNPs, CG and other whole genome sequence companies are allowing geneticists to really examine the exome (protein coding sections) and regulatory portions of DNA. As CG, Illumina, and others make whole genome sequencing more affordable, these associated scientific advantages will become even more desirable. That’s going to mean big business growth in the next few years. Hopefully it will also mean big successes in medicine as well.

November 5th, 2009 by Aaron Saenz


Nov 5, 2009

Health care and personalized genetics

How does a simple petri dish of DNA constitute the identity of a complex human being—from the way she laughs to her love of Cocoa Krispies? It turns out that the question of how biology determines identity interests not only the philosophically-inclined, but those in the drug and healthcare industry as well.
In a recent study published in Molecular Systems Biology, a computational biology team at Columbia explored the very questions that drive the current research on personalized care: How does a cell take a genotype and translate it into a phenotype? More specifically, how do genes determine our responses to medicine?

“The idea behind personalized care is that each of us is very different - we look different, we behave different, we have clearly different disease susceptibilities. All these things are genetically determined. Genetics also determines our responses to drugs,” Dr. Dana Pe’er, head of that computational biology research team, explained. Like many gadget lovers today, patients are clamoring for one-pill-fits-all cures. Tylenol, for instance, claims to relieve four different types of aches, fever, cold, cramps and arthritis. But with standardization comes the possibility of unpleasant side effects, such as, in the case of Tylenol, liver damage.
Medicines tailored to individuals would reduce the possibility of such side effects. But wouldn’t personalized care be much more expensive than the generic options we have now? “It would be cheaper!” Pe’er exclaims. “It would do away with the trial and error. A cancer patient has to pay $100,000 for chemotherapy. Won’t it be nice to tell them, ‘This won’t work for you because of your genes?’ Instead of getting it right on the third try, you can get it right on the first try.
”She also points out that avoiding all the adverse effects saves “tons of money and pain,” and that the “right meds put you back in the workforce in one day instead of three.”

A genotype scan currently costs a hefty $399, but patients only need it once in a lifetime. So what’s stopping personalized care from becoming an everyday reality? Part of the reason is that the science hasn’t yet come that far. According to Pe’er, the technology developed to investigate the connection between genotype and phenotype in terms of drug-responses is only a few years old, and the task it faces is gargantuan.
Pe’er analogizes: “Imagine there’s this huge cave, maze-like, with lots of passageways and everything’s pitch dark. Trying to do research on humans is like searching in this cave without even knowing what you’re looking for.”
To improve the search for the human genes that are related to drug resistance, Pe’er and her team focused on an easier subject: yeast, the common “workhorse” that scientists use to develop technology to apply to humans. By manipulating and testing 104 strains of yeast, they improved old search methods that traditionally relied on genetics by creating a new method that also harnesses gene expression (RNA), which indicates which genes are actively used. Their RNA-utilizing algorithm accurately predicted strain resistance for 87 of the 94 drugs tested, effectively narrowing down the number of genes related to drug resistance.

The main opponents of personalized care are not health insurers. For them, Pe’er believes, profits will rise with the reduction of the trial-and-error process which forces insurers to pay up with every treatment. Instead, pharmaceutical companies are the real antagonists: in order to maximize profit, they want standardized drugs to serve the whole population and not just a section of it. Recent pressure from the FDA—which has threatened to take drugs with adverse side effects off the shelves—has lead to heavy investment in a new field that combines pharmaceutical research and genetics: pharmocogenics. Pharmeceutical companies like Eli Lilly, who’ve been involved in legal disputes for marketing unapproved drugs, are now increasingly involved in studies on patient responses due to genetic variation.

But even if all pharmaceuticals participate to produce personalized medicine on a large scale, the truth is that we are not yet ready for personalized care. Patients and doctors are not adequately trained to interpret genotypes and translate them into appropriate treatments.
Specialized knowledge needs to be transferred from genetic-researchers to everyday medical practitioners. As Joel Burrill points out in an interview with Wired Science, unless medical schools adapt their training programs, there will be a shortage of DNA interpreters. Web sites like 23andme.com do a good job of explaining what the data means, but a large-scale implementation of personalized care would require more than Web sites.
Perhaps just as importantly, the legal infrastructure to protect the privacy of genetic information isn’t sufficiently established. It would be a veritable disaster if health insurers or workplaces got a hold of their clients’ or employees’ genetic predispositions to illnesses.Despite these obstacles, Pe’er believes that personalized care will be a reality within our lifetimes. Things are moving, even if slowly, in the right direction.

By Sarah Ngu