RICERCA TRASNAZIONALE e TRASLAZIONALE

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1 Roma, 3 dicembre 2012 RICERCA TRASNAZIONALE e TRASLAZIONALE Gianluca Gaidano, M.D., Ph.D Division of Hematology Department of Translational Medicine Amedeo Avogadro University of Eastern Piedmont Novara-Italy

2 Obiettivi della ricerca traslazionale in Ematologia Identificazione ed applicazione di marcatori biologici utili a: Raffinare la diagnosi Stratificare la prognosi Rendere possibile una terapia personalizzata (e.g. target therapy )

3 Identification of molecular markers in hematologic neoplasia Gene involved in a given tumor 25,000 genes 3 5

4 Two conceptually different approaches Candidate gene approach How our neurons think that leukemia cells would reason Whole exome sequencing approach How leukemia cells actually reason

5 Obiettivi della ricerca traslazionale in Ematologia Identificazione ed applicazione di marcatori biologici utili a: Raffinare la diagnosi Stratificare la prognosi Rendere possibile una terapia personalizzata (e.g. target therapy

6 Neoplasie linfoidi: diagnostica differenziale L esempio della cattedrale di Rouen (A) (B)

7 Neoplasie linfoidi: diagnostica differenziale L esempio della cattedrale di Rouen (A) (D)

8 Neoplasie linfoidi: diagnostica differenziale L esempio della cattedrale di Rouen (A): Claude Monet, 1894 (D): Falso, 1997

9 Linfoma diffuso a grandi cellule B: GCB vs ABC in base a Gene Expression Profiling GCB ABC

10 Eterogeneità clinico-molecolare del linfoma diffuso a grandi cellule B Caso A GCB Caso B ABC

11 Linfoma diffuso a grandi cellule B: Stratificazione prognostica in base a GEP

12 Obiettivi della ricerca traslazionale in Ematologia Identificazione ed applicazione di marcatori biologici utili a: Raffinare la diagnosi Stratificare la prognosi Rendere possibile una terapia personalizzata (e.g. target therapy

13 CLL: Homogeneous phenotype but heterogeneous clinical course Lymphocytes Lymphocytes Lymphocytes Highly stable years Slowly progressive Tx years Rapidly progressive Tx Tx Tx Tx months

14 Whole exome capture and sequencing approach Exon capture SureSelect Human All Exon Agilent NimbleGen Array 3µg of human genomic DNA (N=10 paired N/F-ref CLL) (N=9 paired CLL/RS) DNA shearing linker ligation-pcr Hybridization Magnetic beads selection Magnetic beads selection Sequencing 454 GS FLX Roche Amplified target pool LM-PCR amplification Enriched target DNA Wash beads Digest RNA Magnetic beads selection SOliD 3 Plus Applied biosystems HiSeq2000 Illumina High Throughput Sequencing

15 3 novel pathways in CLL NOTCH Splicing NF-κB

16 Inclusion of mutations in addition to FISH abnormalities significantly improves the accuracy of CLL prognostication Cumulative probability of OS (%) Cumulative probability of OS (%) Matched general population del13q14 Normal +12 del11q22-q23 del17p13 Matched general population del13q14 Normal/+12 NOTCH1 M/SF3B1 M/del11q22-q23 TP53 DIS/BIRC3 DIS c-index=0.617 Rossi et al, Blood in press c-index= Years from diagnosis N Observed Expected 5-year OS 10-year OS 10-year events events* (%) (%) relative OS* p* % < % < % < % < % < Years from diagnosis N Observed Expected 5-year OS 10-year OS 10-year events events* (%) (%) relative OS* p* % % < % < % <0.0001

17 A model for understanding the molecular basis of fludarabine-refractory CLL TP53 disruption BIRC3 disruption SF3B1 mutation NOTCH1 mutation Rossi et al, Blood 2011 Rossi et al, Blood 2012a Rossi et al, Blood 2012b Rossi et al, Blood in press Rossi et al, J Exp Med 2012 Fludarabine-refractory CLL (n=49)

18 Obiettivi della ricerca traslazionale in Ematologia Identificazione ed applicazione di marcatori biologici utili a: Raffinare la diagnosi Stratificare la prognosi Rendere possibile una terapia personalizzata (e.g. target therapy

19 Leucemia mieloide cronica: Una malattia dovuta a un gene di fusione R C R C proto-oncogene gene partner TRASLOCAZIONE CROMOSOMICA R C R C Trascritto di fusione & Proteina chimerica Deregolazione trascrizionale del proto-oncogene

20 Trascritti di fusione

21 Leucemia mieloide cronica 1st generation tyrosine kinase inhibitors (TKI) IMATINIB (Gleevec ) Derivato della 2-fenildiaminopirimidina Attivo su BCR-ABL, ABL, c-kit, PDGRF

22 Leucemia mieloide cronica Imatinib makes the cover di Time Magazine

23 Leucemia mieloide cronica Impatto di Imatinib sulla storia naturale della malattia 95% 80% 50%

24 Quesiti sulla applicazione delle conoscenze generate dalla ricerca traslazionale in Ematologia Garantire: Sostenibilità economica nel tempo dell utilizzo delle conoscenze generate dalla ricerca traslazionale Accessibilità a tutti dei benefici per la salute dell uomo indotti dalle conoscenze della ricerca traslazionale

25 Quesiti sulla applicazione delle conoscenze generate dalla ricerca traslazionale in Ematologia Garantire sostenibilità economica nel tempo: Selezione dei marcatori che veramente impattino significativamente sulla salute dell uomo Necessità di linee guida codificate ed EBM sulla applicazione dei nuovi biomarcatori nella pratica clinica Centralizzazione dell esecuzione di tali test in centri di riferimento (modello hub & spoke ) Ottimizzazione dell uso delle risorse condiviso fra politici della salute e medici

26 Quesiti sulla applicazione delle conoscenze generate dalla ricerca traslazionale in Ematologia Garantire: Sostenibilità economica nel tempo dell utilizzo delle conoscenze generate dalla ricerca traslazionale Accessibilità a tutti dei benefici per la salute dell uomo indotti dalle conoscenze della ricerca traslazionale

27 Ricerca trasnazionale in Ematologia

28 Obiettivi della ricerca traslazionale in Ematologia Interrogativi E' giusto che molti degli investimenti economici che vengono fatti a scopo scientifico vadano alla fine a vantaggio di pochi? Oppure non sarebbe piu' etico finalizzare i fondi della medicina di base da distribuire in maniera piu' omogenea a livello mondiale? Card. Carlo Maria Martini in CM Martini, I. Marino - Credere e conoscere Einaudi 2012

29 Strategie di accessibilità delle conoscenze generate dalla ricerca traslazionale in Ematologia INCTR is an NGO in official relations with WHO

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