Scoperta e Validazione di Biomarcatori della Parodontite

La parodontite rappresenta un grave problema di salute pubblica in Cina: è responsabile della perdita della funzione masticatoria in 60 milioni di anziani, e 400-500 milioni di adulti si trovano sulla stessa traiettoria di malattia. Inoltre, la gengivite e la parodontite allo stadio iniziale sono altamente prevalenti in tutte le fasce d'età. Lo studio sul carico di malattia del Lancet 2021 fornisce proiezioni preoccupanti per la salute orale della Cina, con un aumento del 47,8% della parodontite in stadio avanzato e un aumento del 217% dell'edentulia entro l'anno 2050. I numeri non sono gestibili dal sistema sanitario cinese a meno che non venga implementata una serie di azioni coordinate: i) educazione sanitaria che promuova l'igiene orale a scuola e sul posto di lavoro; ii) strategie efficaci di auto-rilevamento basate sull'intelligenza artificiale e identificazione accurata dei soggetti ad alto rischio; iii) modalità di trattamento efficienti; e iv) riorganizzazione del sistema sanitario.

Abbiamo sviluppato, brevettato e validato un test di screening di auto-rilevamento basato sull'intelligenza artificiale per la popolazione generale attraverso un'app. Si basa su alcune domande validate e sull'esecuzione di un saggio immunologico a flusso laterale per rilevare la metalloproteinasi di matrice 8 attivata (aMMP8). L'algoritmo consente un accurato auto-rilevamento della parodontite grave. Il sistema, tuttavia, non può identificare soggetti senza parodontite clinicamente evidente (soggetti che presentano infiammazione superficiale coerente con gengivite e parodontite incipiente) che svilupperanno la malattia, i quali, quindi, dovrebbero essere il bersaglio di interventi precoci. Questa limitazione è dovuta a una conoscenza insufficiente del processo che trasforma l'infiammazione superficiale (gengivite) in parodontite. Questa limitazione è evidente nei risultati del recente studio diagnostico americano sponsorizzato dal NIH per rilevare biomarcatori di insorgenza (e progressione) della parodontite. Nel loro studio, Teles et al. (2024) mostrano che quasi il 24% dei soggetti con gengivite progredisce verso la parodontite in un periodo di 12 mesi, ma non sono riusciti a identificare biomarcatori salivari o sierici. Analogamente, il nostro studio recentemente completato (Li et al. in preparazione) non ha identificato biomarcatori altamente accurati per l'insorgenza e la progressione della malattia. È importante sottolineare che lo studio americano e il nostro hanno testato presunti biomarcatori identificati sulla base dell'attuale conoscenza approssimativa del processo di malattia. Le lacune nella conoscenza fondamentale sono ora evidenti e limitano la nostra capacità di rilevare precocemente la parodontite. Inoltre, l'attuale diagnosi differenziale approssimativa basata sull'esame clinico con una sonda parodontale con marcature millimetriche non può differenziare accuratamente la gengivite dalla parodontite allo stadio iniziale, complicando la definizione della verità di base (gold standard).

Nel presente studio, proponiamo di implementare un approccio multi-omico per testare la capacità di discriminare una popolazione mista di gengivite e parodontite di stadio I clinicamente indifferenziabili in due o più cluster. In questa fase di scoperta di biomarcatori, pianifichiamo di utilizzare molteplici metodi all'avanguardia: i) proteomica da microdissezione laser di biopsie tissutali, ii) proteomica salivare convenzionale, iii) trascrittomica di biopsie tissutali, e iv) analisi metagenomica shotgun del microbioma. I metodi saranno applicati in un approccio agnostico per testare le seguenti ipotesi:

1. È possibile identificare due o più cluster di soggetti da una popolazione mista di soggetti con gengivite e parodontite di stadio I.
2. I cluster differiscono in base a biomarcatori derivati dall'ospite e/o fattori del microbioma e al rischio di progressione verso la parodontite.
3. Le vie dei biomarcatori e i fattori di virulenza microbica tra i soggetti identificati secondo i diversi approcci utilizzati per esplorare la biologia della malattia sono generalmente coerenti.
4. È possibile identificare un insieme limitato di biomarcatori che possono essere utilizzati per prevedere l'insorgenza della parodontite e quindi indirizzare interventi precoci per questa popolazione ad alto rischio.