Predire l’esito del trapianto di polmone
Il trapianto di polmone (lung transplantation, LT) spesso risulta l’unica cura possibile per i pazienti con insufficienza respiratoria cronica. Tuttavia, le procedure per il LT sono associate alla disfunzione cronica di rigetto del trapianto omologo di polmone (chronic lung allograft dysfunction, CLAD), una malattia che presenta una ventilazione ostruttiva e restrittiva in quasi il 50 % dei pazienti sottoposti a LT. Ciò richiede la somministrazione di farmaci immunosoppressivi o anche il ritrapianto. La previsione precoce della CLAD potrebbe migliorare l’esito della malattia tramite l’implementazione di nuovi interventi. In quest’ottica, il progetto finanziato dall’UE SYSCLAD (Systems prediction of chronic lung allograft dysfunction) si è proposto di identificare una segnatura clinica e molecolare capace di predire la CLAD e un modello computazionale di meccanismi della malattia, per interpretare e validare i dati molecolari. In tal modo si accelererebbe la diagnosi, consentendo un intervento precoce, prima che si produca un notevole danno all’organo. Sono stati reclutati oltre 400 pazienti sottoposti a LT; in momenti selezionati, i loro campioni sono stati analizzati con trascrittomica, proteomica e sequenziamento. I dati sono stati integrati in un modello matematico insieme a informazioni cliniche, che hanno condotto all’identificazione di segnature di sotto-fenotipi di ciascuna CLAD. Tali fenotipi si sono basati su espressione differenziale di geni e proteine, nonché modelli specifici di composizione di microflora polmonare e infiammazione alveolare. SYSCLAD ha combinato la biologia dei sistemi e gli eventi clinici, per riuscire a modellizzare l’intero spettro di meccanismi CLAD. Il suo modello computazionale è in grado di interpretare informazioni molecolari e cliniche, per predire con precisione i destinatari di LT a rischio di sviluppare CLAD a tre anni dal trapianto. A fronte delle ridottissime cifre relative alla sopravvivenza dal momento della diagnosi di CLAD, questo strumento medico dovrebbe accelerare l’intervento e migliorare l’esito del LT prima che la funzione polmonare venga irreversibilmente perduta.
Parole chiave
Trapianto di polmone, strumento matematico, CLAD, modello, biologia dei sistemi
