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Responsabile: Prof. Pio D'Adamo
Decifrare le basi genetiche della colestasi a partire dal bambino: lo studio dei genitori portatori per definire il fenotipo dell’eterozigote e predire la suscettibilità, in età adulta, dei fratelli/sorelle portatori
Responsabile scientifico: Prof. Adamo Pio d’Adamo
Periodo: 12 mesi
Finanziamento: SPARK Programme – Albireo Pharma
Budget totale: € 25.000
Background e obiettivi
La Progressive Familial Intrahepatic Cholestasis (PFIC) è un gruppo di malattie genetiche rare del fegato, a trasmissione prevalentemente autosomica recessiva, causate da varianti in geni coinvolti nella produzione e nel trasporto della bile (tra cui ATP8B1, ABCB11, ABCB4, TJP2, NR1H4 e MYO5B). La PFIC esordisce tipicamente nell’infanzia: il bambino affetto rappresenta il centro del percorso diagnostico, terapeutico e assistenziale, ed è il punto di partenza dell’intero progetto.
Gli stessi geni mostrano però uno spettro fenotipico ampio e ancora incompletamente caratterizzato. In particolare, il significato clinico delle varianti in singola copia (eterozigosi) rimane poco definito: non è chiaro se, e in quale misura, lo stato di portatore predisponga a manifestazioni colestatiche nel corso della vita.
È inoltre noto che gli stessi geni possono essere responsabili di manifestazioni colestatiche anche in età adulta. Per alcuni geni questa relazione è già documentata – è il caso, ad esempio, di ABCB4, ABCB11 e ATP8B1, le cui varianti, talora anche in singola copia, sono state associate a colestasi intraepatica della gravidanza, colestasi ricorrente benigna (BRIC), litiasi biliare a basso contenuto di fosfolipidi e colestasi indotta da farmaci. Il quadro complessivo rimane però frammentario: non è chiaro con quale frequenza e gravità ciò avvenga e, soprattutto, non è noto se lo stesso valga per tutti i geni PFIC, inclusi quelli identificati più di recente (come TJP2, NR1H4 e MYO5B). È esattamente in questo spazio che si colloca il presente progetto.
Ogni bambino con PFIC ha alle spalle una famiglia di portatori. I genitori sono, per definizione, portatori obbligati eterozigoti delle varianti responsabili della malattia, e ciascuno è portatore di una specifica variante familiare. Inoltre circa la metà dei fratelli/sorelle del probando eredita in eterozigosi una di queste varianti: si tratta oggi, nella maggior parte dei casi, di bambini, la cui suscettibilità a sviluppare manifestazioni colestatiche in età adulta è ad oggi ignota.
Il progetto sfrutta proprio questa struttura familiare. Studiando i genitori – portatori eterozigoti già in età adulta della stessa variante presente nel bambino – il progetto mira a caratterizzare il fenotipo del portatore lungo l’arco della vita adulta. Su questa base diventa possibile inferire cosa potrà accadere ai fratelli/sorelle eterozigoti del bambino una volta adulti: in altre parole, usare il presente dei genitori per anticipare il futuro dei figli portatori. Il bambino affetto resta il centro e il punto di partenza; l’obiettivo finale è fornire alla sua famiglia informazioni prognostiche e di consulenza più accurate.
Obiettivi del progetto:
• stabilire se, e per quali geni PFIC, lo stato di portatore eterozigote si associ a manifestazioni colestatiche in età adulta;
• caratterizzare il fenotipo dei portatori eterozigoti studiando i genitori di bambini con PFIC, variante per variante;
• inferire, su questa base, la suscettibilità futura dei fratelli/sorelle portatori del probando, cioè cosa potrà accadere loro da adulti;
• migliorare la correlazione genotipo–fenotipo a beneficio della diagnosi e della prognosi del bambino affetto;
• fornire strumenti più accurati per la consulenza genetica delle famiglie, in particolare sul rischio a lungo termine dei figli portatori.
Attività principali
Raccolta dei dati clinici e familiari
Il progetto prevede la revisione delle cartelle cliniche e la realizzazione di interviste strutturate ai genitori di bambini con diagnosi di PFIC, reclutati attraverso la rete dei centri pediatrici italiani. Il bambino-probando, con la sua diagnosi genetica, definisce la o le varianti familiari; l’indagine clinica si concentra quindi sui genitori, portatori eterozigoti, raccogliendo informazioni su:
• episodi di colestasi in età adulta nei genitori;
• colestasi intraepatica della gravidanza nelle madri;
• calcolosi biliare e altre patologie epatobiliari;
• storia familiare di malattie epatiche;
• fattori ambientali e clinici associati agli episodi.
Studio delle correlazioni genotipo–fenotipo
I dati raccolti, integrati con il dato genetico, verranno utilizzati per:
• caratterizzare il fenotipo associato allo stato di portatore per i diversi geni e per le specifiche varianti PFIC;
• valutare frequenza, tipo e gravità delle manifestazioni nei portatori eterozigoti;
• verificare differenze tra i diversi geni PFIC e tra specifiche varianti.
Analisi dei fattori scatenanti
Il progetto analizzerà il ruolo di fattori clinici e ambientali nello smascheramento di fenotipi colestatici nei portatori, utili a comprendere la “riserva funzionale” del sistema di trasporto biliare e a delineare gli eventi che, in futuro, potrebbero rendersi rilevanti per i figli portatori:
• assunzione di farmaci;
• infezioni;
• gravidanza, come “stress test” fisiologico particolarmente informativo nelle madri portatrici;
• altri eventi clinici potenzialmente associati all’insorgenza degli episodi.
Disseminazione dei risultati
I risultati saranno presentati a congressi nazionali e internazionali dedicati alle malattie epatiche pediatriche e pubblicati su riviste scientifiche peer-reviewed, favorendo la diffusione delle nuove conoscenze nella comunità scientifica internazionale.
Impatto atteso
Il progetto contribuirà a:
• una migliore definizione del fenotipo del portatore eterozigote dei geni PFIC;
• la possibilità di anticipare e contestualizzare, per le famiglie di bambini con PFIC, il rischio a lungo termine dei figli portatori (fratelli/sorelle del probando);
• la ricollocazione di PFIC, BRIC (Benign Recurrent Intrahepatic Cholestasis) e colestasi intraepatica della gravidanza come possibili manifestazioni di un continuum, sempre a partire dal paziente pediatrico;
• un uso più appropriato dei test genetici e una consulenza genetica più informativa per le famiglie con PFIC.
Lo studio valorizzerà inoltre il ruolo dell’IRCCS materno infantile Burlo Garofolo come centro di riferimento nazionale per la genetica delle malattie colestatiche rare del bambino.
Partner
• IRCCS materno infantile Burlo Garofolo
• Rete nazionale dei centri pediatrici coinvolti nello studio delle PFIC
• SPARK Programme – Albireo Pharma
Scientific Coordinator: Prof. Adamo Pio D'Adamo
Project Duration: 12 months
Funding: SPARK Programme – Albireo Pharma
Total Budget: €25,000
Background and Objectives
Progressive Familial Intrahepatic Cholestasis (PFIC) is a group of rare genetic liver disorders, predominantly inherited in an autosomal recessive manner, caused by variants in genes involved in bile production and transport, including ATP8B1, ABCB11, ABCB4, TJP2, NR1H4, and MYO5B. PFIC typically presents during childhood: the affected child is the focus of the diagnostic, therapeutic, and clinical management pathway and represents the starting point of the entire project.
However, these same genes display a broad and still incompletely characterized phenotypic spectrum. In particular, the clinical significance of carrying a single mutated copy of a PFIC-associated gene (heterozygosity) remains poorly understood. It is unclear whether, and to what extent, carrier status predisposes individuals to cholestatic manifestations later in life.
It is also well established that variants in these genes may be associated with cholestatic disorders in adulthood. For some genes, this relationship has already been documented. Variants in ABCB4, ABCB11, and ATP8B1, including heterozygous variants, have been associated with intrahepatic cholestasis of pregnancy, benign recurrent intrahepatic cholestasis (BRIC), low-phospholipid-associated cholelithiasis, and drug-induced cholestasis. Nevertheless, the overall picture remains fragmented. The frequency, severity, and clinical relevance of these manifestations are still poorly defined, and it remains unknown whether similar associations exist for all PFIC genes, particularly those identified more recently, such as TJP2, NR1H4, and MYO5B. This knowledge gap is precisely the focus of the present project.
Every child affected by PFIC belongs to a family of carriers. By definition, both parents are obligate heterozygous carriers of the disease-causing variants, and each carries one of the familial variants responsible for the child's condition. Furthermore, approximately half of the affected child's siblings inherit one of these variants in the heterozygous state. In most cases, these siblings are currently children, and their future susceptibility to developing cholestatic manifestations in adulthood remains unknown.
This project leverages this unique family structure. By studying the parents—adult heterozygous carriers of the same variants identified in the affected child—the project aims to characterize the heterozygous phenotype across adult life. Based on these observations, it will be possible to infer what may happen to carrier siblings once they reach adulthood. In other words, the project seeks to use the present clinical experience of the parents to anticipate the future health risks of carrier children. The affected child remains the starting point and the central focus of the project; the ultimate goal is to provide families with more accurate prognostic information and genetic counselling.
Project Objectives
- To determine whether, and for which PFIC genes, heterozygous carrier status is associated with cholestatic manifestations during adulthood.
- To characterize the phenotype of heterozygous carriers by studying the parents of children with PFIC, variant by variant.
- To infer, on this basis, the future susceptibility of carrier siblings of affected children and predict potential adult manifestations.
- To improve genotype–phenotype correlations, thereby enhancing diagnosis and prognosis in affected children.
- To provide more accurate tools for genetic counselling, particularly regarding the long-term risk for carrier offspring.
- Main Activities
Collection of Clinical and Family Data
The project includes the review of medical records and structured interviews with parents of children diagnosed with PFIC, recruited through the network of Italian pediatric centres.
The affected child's genetic diagnosis defines the familial variants under investigation, while the clinical assessment focuses on the heterozygous parents. Information collected will include:
- episodes of cholestasis during adulthood;
- intrahepatic cholestasis of pregnancy in carrier mothers;
- gallstone disease and other hepatobiliary disorders;
- family history of liver disease;
- environmental and clinical factors associated with cholestatic episodes.
- Genotype–Phenotype Correlation Studies
- Clinical and genetic data will be integrated to:
characterize the phenotype associated with carrier status for different PFIC genes and specific variants;
evaluate the frequency, type, and severity of manifestations in heterozygous carriers;
identify differences among PFIC genes and among specific genetic variants.
Analysis of Triggering Factors
The project will investigate the role of clinical and environmental factors that may unmask cholestatic phenotypes in carriers. These analyses will help clarify the functional reserve of bile transport systems and identify events that may become clinically relevant for carrier offspring in the future, including:
- medication use;
- infections;
- pregnancy, considered a particularly informative physiological stress test in carrier mothers;
- other clinical events potentially associated with disease onset.
- Dissemination of Results
Results will be presented at national and international conferences dedicated to pediatric liver diseases and published in peer-reviewed scientific journals, promoting the dissemination of new knowledge within the international scientific community.
Expected Impact
The project is expected to contribute to:
a better definition of the heterozygous carrier phenotype for PFIC-associated genes;
the ability to anticipate and contextualize the long-term risk faced by carrier siblings of children with PFIC;
a re-evaluation of PFIC, BRIC (Benign Recurrent Intrahepatic Cholestasis), and intrahepatic cholestasis of pregnancy as possible manifestations of a shared clinical continuum originating from the same genetic background;
a more appropriate use of genetic testing and more informative genetic counselling for families affected by PFIC.
The study will also strengthen the role of IRCCS Burlo Garofolo as a national reference centre for the genetics of rare pediatric cholestatic liver diseases.
Partners
- IRCCS Burlo Garofolo Children's Hospital
- National network of pediatric centres involved in PFIC research
- SPARK Programme – Albireo Pharma
