La presente invenzione si riferisce ad un nuovo marcatore diagnostico per la malattia ossea di Paget e tumori ossei a questa associati, come il Tumore a Cellule Giganti. Questo marcatore è rappresentato dal gene ZNF687 che, quando mutato, è responsabile di una forma aggressiva della malattia. Se non vengono trattati, questi pazienti in genere subiscono la degenerazione neoplastica.

Stato del brevetto

DEPOSITATO

Numero di priorità

TO2014A000404

Data di priorità

21/05/2014

Licenza

INTERNAZIONALE

Mercato

La malattia ossea di Paget (PDB) è uno dei principali disordini del metabolismo scheletrico, secondo per frequenza solo all'osteoporosi. Si tratta di una patologia cronica e invalidante che può colpire fino all’1% dei soggetti dopo i 50 anni di età. La prevalenza del PDB varia notevolmente tra i diversi Paesi. Il tasso di prevalenza più alto (5,4%) è riscontrato nel Regno Unito, mentre quello più basso in Giappone (0,00028%).

Problema

La malattia ossea di Paget è una malattia metabolica che colpisce il sistema scheletrico ed è dovuta ad una sregolata interazione tra i due tipi di cellule che contribuiscono al metabolismo dell’osso: gli osteoclasti (deputati al riassorbimento osseo) e gli osteoblasti (responsabili della formazione di nuovo tessuto osseo). Si ha così un’alterazione nel ciclo di riassorbimento e neoformazione delle ossa, che determina dolore, deformità e fratture. La più temibile complicazione è, però, rappresentata dall’insorgenza tumorale delle ossa colpite che possono degenerare in osteosarcoma o, più raramente, in tumore a cellule giganti. Esiste un trattamento farmacologico che prevede l’uso di bisfosfonati di ultima generazione, in grado di bloccare l’evoluzione della malattia, soprattutto se individuata precocemente. Quindi, è assolutamente importante diagnosticarla in tempo.
Recentemente, abbiamo scoperto che i pazienti affetti dalla forma aggressiva della malattia complicata dal tumore a cellule giganti sono portatori di una mutazione genetica nel gene ZNF687. Pertanto, la messa a punto di un kit diagnostico permetterebbe di individuare precocemente i pazienti portatori della mutazione, sottoporli al trattamento farmacologico ed evitare, così, l’insorgenza del tumore a cellule giganti.

Limiti attuali tecnologie / Soluzioni

Nelle sue fasi iniziali, la malattia di Paget è asintomatica. Tuttavia, il sintomo più comune e precoce è il dolore osseo, che può presentarsi in uno o più siti scheletrici, mentre deformità e fratture ossee insorgono tipicamente allo stadio avanzato della patologia. Per la conferma diagnostica sono necessarie indagini strumentali come la radiografia, la scintigrafia ossea e il dosaggio di alcuni marcatori del metabolismo osseo (il più comune è la fosfatasi alcalina), generalmente aumentati in caso di malattia.
Tutte queste analisi cliniche e strumentali si effettuano quando la malattia è conclamata ma possono essere anticipate dall’analisi genetica, che individua i portatori della mutazione prima della manifestazione clinica oppure nella fase iniziale, quando un adeguato trattamento farmacologico ne può bloccare e/o controllare il decorso.
Fino al 2016, non esisteva nessun marcatore diagnostico per questa forma della malattia. In quell’anno, invece, nel Laboratorio di Genetica Molecolare e Genomica del CNR di Napoli è stato identificato il gene ZNF687 come responsabile della malattia ossea di Paget che determina la degenerazione tumorale.

Killer Application

La procedura diagnostica si basa sulla combinazione di differenti saggi molecolari: estrazione del DNA, amplificazione del gene di interesse mediante reazione a catena della polimerasi (PCR), sequenziamento nucleotidico mediante metodo di Sanger.
Questo flusso di lavoro si presterebbe bene allo sviluppo di un tool molecolare che, con pochi passaggi e pochi reagenti, può essere in grado di effettuare una diagnosi molecolare della patologia con elevata accuratezza.

Tecnologia e nostra soluzione

Proponiamo lo sviluppo di un kit diagnostico in grado di rilevare la presenza di mutazioni nel gene ZNF687 in pazienti affetti dalla malattia ossea di Paget.
Attraverso un comune prelievo ematico, sarà possibile estrarre il DNA dal paziente, sottoporlo ad analisi molecolari ed infine sequenziare il gene causativo.

Il test genetico consiste nel sequenziamento dell’intero gene ZNF687, con particolare attenzione all’esone 6 dello stesso dove potrebbe essere presente la mutazione P937R che determina la degenerazione tumorale a cellule giganti.

Vantaggi

Il vantaggio principale consiste nella possibilità di identificare i pazienti affetti da malattia ossea di Paget con mutazione nel gene ZNF687 e perciò predisposti allo sviluppo del tumore a cellule giganti. Un adeguato e tempestivo trattamento farmacologico di tali pazienti evita, così, il peggioramento del quadro clinico, prevenendo l’insorgenza del tumore a cellule giganti.

Due categorie di pazienti potrebbero beneficiare della presenza di un eventuale kit diagnostico:
Familiari di pazienti affetti da malattia ossea di Paget e mutati nel gene ZNF687 che vogliano verificare il loro status di portatori e monitorare nel tempo, eventualmente, la comparsa clinica della patologia;
Pazienti pagetici che desiderino verificare la predisposizione genetica allo sviluppo del tumore a cellule giganti.

Roadmap

Interazione con aziende farmaceutiche interessate e/o coinvolte nei disordini del metabolismo osseo e/o disordini neoplastici per la messa a punto del kit diagnostico.

Un’idea progettuale per lo sviluppo del kit diagnostico potrebbe prevedere diversi step:
un tubino potrebbe contenente tutti gli enzimi per l’estrazione del DNA.
un secondo tubino potrebbe contenere gli enzimi per permettere l’amplificazione genica mediante PCR.
un terzo tubino contenente gli enzimi per il sequenziamento del DNA.

stato dello sviluppo

Il brevetto europeo n. 15732388 è stato depositato in Italia, Francia, Germania, Regno Unito e Belgio. Esso rappresenta la base di partenza per una interazione con aziende farmaceutiche interessate ai disordini del metabolismo osseo e/o disordini neoplastici per la messa a punto di un kit diagnostico per l’identificazione di mutazioni nel gene ZNF687. Questo potrebbe essere utilizzato da aziende ospedaliere e/o centri di diagnosi genetica pubblici o privati.

Attualmente, non ci sono trattative in corso con aziende per lo sviluppo di un proof of concept sperimentale per la diagnosi precoce di questa forma della malattia ossea di Paget associata alla trasformazione neoplastica in tumore a cellule giganti.

Il Technology Readiness Level può essere considerato ad un livello di TRL 2 (formulazione di un concept tecnologico).

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