Attività di ricerca

L'attività di ricerca del Centro di Oncologia tiroidea comprende una attività di ricerca clinica e una attività di  ricerca di base che è tuttavia costantemente rivolta alla applicazione clinica. I risultati di questa attività sono stati oggetto di una numerosa serie di pubblicazioni su riviste internazionali (vedi elenco).

B1) Attività di Ricerca clinica:
Si basa essenzialmente sulla raccolta dei dati clinici ed anamnestici dei pazienti con carcinoma tiroideo che afferiscono al centro. I dati vengono raccolti in una banca dati informatizzata che ne consente non solo l'archiviazione ma anche l'analisi statistica. La banca dati computerizzata, in cui  sono inseriti attualmente 4500 casi di carcinoma tiroideo, viene costantemente aggiornata e consultata. L'impiego e l'interpretazione di tali dati ha consentito, nel corso degli anni, di migliorare le strategie diagnostiche e terapeutiche dei tumori della tiroide e di realizzare pertanto "linee guida" di diagnosi e di terapia riconosciute a livello internazionale. E' da questa ricerca che sono derivate molte delle conoscenze fondamentali per l'inquadramento clinico del paziente con carcinoma tiroideo differenziato (papillare e follicolare), come ad esempio l'importanza della tireoglobulina quale marcatore tumorale sensibile e specifico di questa patologia.
Più recentemente l'attività di ricerca ha riguardato prevalentemente l'impiego del TSH umano ricombinante nel follow-up diagnostico e terapeutico dei pazienti con DTC. Questa grande innovazione consente al paziente con carcinoma tiroideo di non sperimentare più le gravi conseguenze dell'ipotiroidismo che deve essere raggiunto con la sospensione della terapia sostitutiva per indurre un aumento del TSH endogeno necessario per stimolare la captazione del radioiodio e la secrezione della tireglobulina.  Gli studi condotti sono stati finalizzati  alla possibilità di utilizzare il dosaggio della tireoglobulina sierica dopo stimolo con rhTSH come unico test predittivo della presenza o assenza di malattia nei pazienti con DTC. Inoltre è stata anche valutata l'efficacia della somministrazione del radioiodio (30 mCi e 100 mCi ) in condizioni di eutiroidismo dopo somministrazione di rhTSH nell'ablazione del residuo tiroideo post-chirurgico dei pazienti affetti da DTC.
La nostra casistica comprende inoltre una delle più grandi serie di carcinomi midollari della tiroide (n=420), un tumore raro (5% di tutti i tumori tiroidei) ma clinicamente rilevante sia per la particolare aggressività che per la familiarità che si presenta nel 25-30% dei casi. Le conoscenze derivate dalla analisi dell'andamento clinico di questi tumori rari ci ha consentito di identificare modalità di diagnosi precoce, mediante il dosaggio della calcitonina sierica e dell' analisi delle mutazioni del gene RET, che consentono di migliorare nettamente la prognosi di questi soggetti fino ad ottenerne la guarigione clinica. Attualmente sono in corso nuovi protocolli sperimentali basati sull'impiego di farmaci inibitori dei recettori tirosino-chinasici, quali ad esempio quello codificato dal gene RET.

B2) Attività di Ricerca di base
Nei primi anni di attività la ricerca di base era essenzialmente rivolta a studi di biochimica e biologia cellulare. Numerose conoscenze sui marcatori tumorali tiroidei, ed in particolare sulla tireoglobulina e calcitonina, sono derivate da studi condotti da questo gruppo di lavoro e rappresentano tutt'oggi i cardini del monitoraggio di questi pazienti.  Il gruppo di ricerca di biologia molecolare nasce successivamente nel 1991 e fin da allora si caratterizza per gli studi sul carcinoma tiroideo. In particolare dal 1993 esegue routinariamente lo screening genetico delle mutazioni del gene RET responsabili della forma ereditaria del carcinoma midollare della tiroide. Il gruppo si occupa attivamente anche delle alterazioni molecolari (RET/PTC, p53, MET, SV40 etc) coinvolte nella patogenesi del carcinoma tiroideo spontaneo e radioindotto, in particolare nei carcinomi dei paesi esposti alle radiazioni ionizzanti conseguenti l'incidente nucleare di Chernobyl. Vengono inoltre eseguiti studi di caratterizzazione dei profili di espressione dei geni tiroidei specifici  quali la tireoglobulina, il recettore del TSH, il trasportatore sodio-iodio, la pendrina, la tireoperossidasi e vari fattori di trascrizione. Il gruppo svolge anche ricerca nell'ambito della biologia cellulare studiando in particolare l'effetto di alcuni farmaci (e.g.. ciglitazone e acido retinoico) su linee cellulari derivanti da carcinomi tiroidei umani quali WRO, NPA, ARO, FRO e TT. Dal 1991 ad oggi sono stati raccolti più di 1500 tessuti tiroidei umani di soggetti sottoposti a tiroidectomia per patologia tiroidea benigna e maligna. Per molti di questi tessuti è anche disponibile il sangue periferico raccolto in EDTA per l'eventuale estrazione degli acidi nucleici. Il gruppo di ricerca svolge collaborazioni attive con altri gruppi italiani e stranieri e ha contribuito alla formazione teorico-pratica di numerosi giovani ricercatori provenienti da paesi dell' Europa dell'est. Il gruppo di ricerca svolge anche attività di formazione di studenti del corso di laurea in scienze biologiche che hanno scelto di preparare la tesi di laurea sperimentale nel Dipartimento di Endocrinologia.


B3) Analisi genetica di RET
Il gene RET codifica per un recettore di membrana ad attività tirosino chinasica. Mutazioni puntiformi di questo gene sono state dimostrate essere responsabili della trasformazione tumorale della cellula C paratiroidea a carcinoma midollare sia nella sua forma familiare che nella forma sporaica. Per quanto riguarda i casi familiari la mutazione di RET ha una penetranza che si aggira intorno al 50%. Nel nostro laboratorio di biologia molecolare, l'analisi genetica del gene RET è eseguita di routine in tutti i casi di carcinoma midollare sia con storia clinica di familiarità ma anche in quelli apparentemente sporadici. L'identificazione di una mutazione germinale (rilevata cioè nei linfociti del paziente) consente di porre diagnosi di ereditarietà e di iniziare quindi lo screening di tutti i familiari di primo grado. Questa tecnica ha notevolmente migliorato la modalità di screening dei casi familiari di carcinoma midollare, con grande vantaggio per i soggetti da sottoporre a screening che se negativi non dovranno più essere controllati, mentre se positivi potranno eseguire una tiroidectomia precoce o addirittura profilattica che è l'unico presidio terapeutico in grado di permettere la guarigione definitiva. Dal 1994 ad oggi abbiamo sottoposto a screening 754 soggetti: 448 erano pazienti affetti da CMT apparentemente sporadico, 31 pazienti mostravano un'evidenza clinica di CMT familiare e 275 erano i loro familiari. Da segnalare che mutazioni puntiformi germinali di RET sono state trovate in 38/448 (8.4%) casi di CMT apparentemente sporadico che si sono quindi in realtà rivelati di tipo ereditario. Al momento attuale, presso il Dipartimento di Endocrinologia, sono seguite 69 famiglie affette da carcinoma midollare della tiroide di tipo ereditario (MEN II o FMTC) per un totale di 155 pazienti portatori di una mutazione di RET.
L'analisi delle mutazioni del gene RET è una procedura ormai abbastanza semplice e poco invasiva per il paziente il quale deve semplicemente fare un prelievo di sangue. Il sangue prelevato contenuto in EDTA viene utilizzato per la preparazione del DNA che viene poi amplificato mediante PCR. I vari frammenti di RET così ottenuti vengono poi purificati e sottoposti a sequenziamento diretto. Quando possibile è opportuno eseguire il test anche su tessuto per definire la reale natura sporadica del campione.
La ricerca delle mutazioni somatiche di RET ha inoltre un ruolo prognostico poichè i pazienti con mutazione del tumore sembrano avere un andamento clinico più aggressivo. In questo periodo abbiamo studiato il tessuto tumorale di 86 pazienti 33 dei quali (38.3%) sono risultati portatori della mutazione, confermando che l'andamento clinico dei pazienti con mutazione somatica è più sfavorevole


B4) Controlli di qualità
Sempre nell'ambito della ricerca di base, il gruppo di studio sul carcinoma tiroideo ha preso parte nel 2003 al "Programma di controllo di qualità esterno per le tecniche di PCR quantitativa con metodo real-time basato sull'impiego di sonde TaqMan" coordinato dal Prof. Claudio Orlando dell'Università di Firenze e nel 2004 al "Programma Leonardo Quanti-Veq real-time, controllo di qualità esterna (Veq) per le tecniche di biologia molecolare basate sull'impiego della PCR real-time" coordinato dal Prof. Claudio Orlando dell'Università di Firenze.