“PKU-Smart-Sensor” Realizzazione e validazione di un sistema Point-of-Care, per il monitoraggio home-testing di fenilalanina in pazienti affetti da iperfenilalaninemie

Il progetto finanziato dal PO FESR SICILIA 2014-2020 (Azione 1.1.5.) mira alla realizzazione di un dimostratore portatile Point-of-Care (PoC), per il monitoraggio dei livelli di fenilalanina (Phe) nei pazienti affetti da iperfenilalaninemie ed alla dimostrazione della sua funzionalità, robustezza ed affidabilità in ambiente operativo reale. Nell’ambito del progetto, il gruppo di ricerca della sede IRIB di Catania è impegnato nella caratterizzazione delle alterazioni genomiche dei geni coinvolti nel metabolismo della Phe mediante l’utilizzo di piattaforme di sequenziamento di nuova generazione e DNA-microarray.
La fenilalanina (Phe) è un aminoacido essenziale il cui metabolismo passa principalmente (vedi figura) attraverso la conversione in tirosina ad opera dell’enzima epatico fenilalanina idrossilasi (PAH), tetraidrobiopterina (BH4) dipendente, codificato dal gene PAH.
I soggetti che presentano mutazioni del PAH o quelli codificanti gli enzimi coinvolti nella sintesi o nella rigenerazione del BH4, non riescono a metabolizzare correttamente la Phe, che si accumula pertanto nel sangue e nelle urine, provocando gravi danni al sistema nervoso centrale con conseguente ritardo mentale, irreversibile, medio-grave.
. Le iperfenilalaninemie (HPA) mostrano il più alto tasso di incidenza fra le malattie metaboliche rare (in Italia 1:3048 nati vivi). I pazienti affetti da HPA devono monitorare costantemente le concentrazioni plasmatiche di Phe al fine di modulare la dieto/farmaco terapia per evitare di incorrere nei danni neurotossici sopra citati. La frequenza nei controlli è strettamente legata all’età, a particolari condizioni fisiologiche o alla capacità di risposta alla dieto/farmaco terapia (connessa alla correlazione genotipo/fenotipo).
Ad oggi le tecniche ufficiali per il monitoraggio della concentrazione della Phe prevedono la raccolta di sangue su dried-blood-spot, l’invio del campione presso il laboratorio del centro di riferimento specializzato, l’analisi mediante tecniche analitiche ufficiali, l’elaborazione e l’invio del risultato al paziente. Tale approccio non permette un monitoraggio in tempo reale della terapia, infatti, tra il momento del prelievo ed il responso finale del laboratorio il paziente dovrà attendere almeno 4-5 giorni. In questo contesto un sistema Point of Care (PoC) portatile e di facile utilizzo consentirebbe il miglioramento della qualità di vita del paziente permettendo un diretto autocontrollo dei valori di Phe senza la necessità di recarsi nel laboratorio specializzato.