Medicina delle reti, un nuovo approccio per la cura di malattie come il cancro

Medicina delle reti, un nuovo approccio rivoluzionario

Un approccio complesso alla malattia che “spera di comprendere più profondamente le differenze nel modo in cui le malattie sono espresse nei singoli pazienti e prende in considerazione le diverse interazioni complesse tra tutte le molecole che creano il ‘fenotipo della malattia’, ovvero il modo in cui la malattia si manifesta”. Così spiega Joseph Loscalzo, in un’intervista a Forward. Loscalzo, direttore del Dipartimento di Medicina e chief doctor al Brigham and Women’s Hospital, nonché titolare della Cattedra Hersey in Teoria e pratica della medicina presso la Harvard Medical School, uno dei pionieri in questo nuovo approccio alla malattia e alla cura, chiamato, appunto, Network Medicine.

Lo Scalzo, insieme ad Albert Laszlò, professore di Scienza delle reti alla Harvard Medical School e Edwin k.Sherman professore di medicina presso la stessa Università, hanno da poco pubblicato un libro, edito in Italia da Aboca, che parla appunto di questa innovativa scienza medica, che prende dal funzionamento dei social network, per studiare la dinamica delle malattie. “Con questa tecnica assai laboriosa , che si avvale di studiare le reti proteiche presenti nel copro umano, abbiamo gia identificato meccanismi chiave che regolano l’asma, la malattia polmonare ostruttiva cronica e l’ipertensione arteriosa polmonare.” dice Lo Scalzo.

Medicina delle reti, come avvengono le interazioni

Nel libro “la medicina delle reti” gli autori descrivono come attraverso le interazioni di reti proteiche, sia possibile arrivare ad una cura molto più risolutiva anche di malattie come il tumore, “ malattia estremamente complessa ,caratterizzata da grande instabilità genomica e da una notevole eterogeneità.”

Tutto questo si può appunto combattere più efficacemente proprio grazie allo studio delle reti e delle connessioni cellulari presenti nel corpo umano. In questo modo secondo gli autori colpendo le interazioni cellulari, si potrebbe avere maggiore efficacia nell’evitare il riproporsi della malattia. Questo perché avere simili conoscenza permetterebbe la realizzazione di farmaci più potenti e “calibrati allo specifico scopo. Se, infatti, in modo molto semplicistico affermiamo che la malattia risulta essere la conseguenza diretta di interazione tra gene e ambiente, in realtà nella pratica medica quotidiana siamo sempre più spesso di fronte a quadri patologici complessi, che riflettono le alterazioni degli equilibri nelle relazioni tra le varie componenti cellulari (a loro volta influenzate dai geni e dalle loro relazioni).

Questa nuova consapevolezza ci spinge infatti a guardare le malattie non più concentrandosi su una singola mutazione genica che produce effetti a cascata in una serie lineare di eventi ma, al contrario, sulle varie funzionalità cellulari e sulle interazioni tra le componenti responsabili di queste funzionalità. In altre parole, è soltanto osservando le alterazioni nelle relazioni complesse fra gli attori molecolari che possiamo pensare di trattare le malattie per ciò che esse sono: sistemi complessi di relazioni in evoluzione dinamica.  

Nata nei laboratori della Harvard medical school di Boston negli Stati Uniti, la network medicine consente di esplorare sistematicamente la complessità a livello cellulare e molecolare e di studiare le relazioni tra fenotipi patologici apparentemente diversi. Uno dei punti di forza di questa giovane disciplina è la rappresentazione di conoscenze eterogenee sotto forma di relazioni in una forma grafica molto semplice ma allo stesso tempo potente e suggestiva (la rete o network).

Medicina delle reti, la nuova frontiera dei farmaci

L’idea di fondo non è nuova e viene fatta usualmente risalire alle idee del fisico svizzero Leonhard Euler che nel 1736 pose un problema (i sette ponti di Königsberg) la cui soluzione portò proprio al concetto di rete (o grafo). La scienza delle reti, a partire dagli anni 90, ha fatto enormi progressi in un periodo relativamente breve. Per lunghissimo tempo i ricercatori hanno provato a individuare i difetti molecolari delle singole patologie con l'intento di sviluppare terapie mirate per curarle, ma questo paradigma ha trascurato l'intrinseca complessità delle malattie umane e ha spesso portato a trattamenti inadeguati o a troppi effetti collaterali. Ed è anche per questo come dicono gli autori del libro che la percentuale di nuovi farmaci approvati per il trattamento delle malattie rimane molto modesto. 

La medicina delle reti invece considera la molteplicità dei fattori che influenzano le malattie basandosi su diversi tipi di reti. Poiché la maggior parte delle componenti cellulari sono connesse le une alle altre attraverso intricate relazioni a livello metabolico e proteina-proteina, l'analisi delle reti è destinata a giocare un ruolo cruciale. A causa di queste interazioni, i difetti genici possono - attraverso una rete molecolare - influenzare l'attività di altri geni che invece non hanno difetti. Raramente, infatti, una malattia è la conseguenza di un difetto di un solo gene quanto piuttosto delle perturbazioni di questa rete. Cosi facendo e possibile creare farmaci più efficienti e precisi e utilizzare quelli esistenti anche per la cura di altre patologie.