www.apalweb.it
L’importanza della diagnostica
molecolare nella
immunoterapia allergene specifica
Salvatore Tripodi
UOC Pediatria &
Servizio Allergologia Pediatrica
Ospedale Sandro Pertini
Roma
Produttore
di allergene
Fonte
allergenica
Molecola
allergenica
Der p 1
Ghiandole
salivari
e cutanee
Ghiandole
salivari
e cute
Fel d 1
Can f 1
allergeni
specifici
allergeni
cross-reattivi
Componenti Allergeniche
specifiche e cross-reattive
sensibilizzanti
primari
panallergeni
mix
Phleum pratense
Phl p 1
pp
pollen grains
Phl p 1
Phl p 2
Phl p 3
Phl p 4
Phl p 5
Phl p 6
Phl p 7
Phl p 11
Phl p 12
Polcalcina
Profilina
Conventional Diagnosis based upon allergenic extracts
1
2
3
anamnesis
physical examination
tentative diagnosis
conventional allergy test (SPT, IgE-Ab)
IgE-Ab at molecular level
CRD = The third
diagnostic step
Schema delle molecole allergeniche primarie e cross-reattive
Bianchi A, et Al. RIAP 1/2011
FATTORI DA CONSIDERARE PER LA
PRESCRIZIONE DELL’ITS
1. Meccanismo IgE accertato (skin test/RAST)
2. Chiara relazione causale tra esposizione all’allergene
e sintomatologia
3. Esclusione di altri fattori scatenanti
4. Gravità dei sintomi (inclusi effetti su attività lavorativa
o scolastica)
5. Risposta alla farmacoterapia
6. Disponibilità di estratto standardizzato di cui sia stata
dimostrata efficacia.
7. Assenza di controindicazioni (trattamento con betabloccanti, malattie immunologiche sistemiche, asma
grave, accertata mancanza di compliance)
8. Costi
WHO, 1998, ARIA, 2008
© 2012 PROGETTO LIBRA • www.progetto-aria.it •
73
ITS NEI POLISENSIBILI: il punto di vista europeo
Standards for practical allergen-specific immunotherapy
Alvarez-Cuesta E, Bousquet J, Canonica GW, Durham SR, Malling HJ, Valovirta E
EAACI, Immunotherapy Task Force.
Allergy. 2006;61 Suppl 82:1-20
Patients with multiple allergic sensitivity may be effectively treated
with several individual allergen products according to their individual
sensitivities. In general this approach is limited to two or at most
three allergens, which should be injected at 30-min intervals.
da E.Ridolo, modificata
Diagnostica molecolare e immunoterapia specifica
• Utile
• Inutile
• Inevitabile
Diagnostica molecolare e immunoterapia specifica
• Utile
• Inutile (salvo eccezioni)
• Inevitabile
Diagnostica molecolare e immunoterapia specifica:
Inutile (salvo eccezioni)
Francesco, 9 aa
RCA persistente moderata severa dall’età di 8 anni
Periodo: Maggio-Giugno
Valenta R. The future of antigen-specific immunotherapy of allergy.
Nat Rev Immunol. 2002;2:446-53.
• Appropriatezza Prescrittiva ITS
• Impatto sull’efficacia
• retrospettivo e analisi soggettiva di dati personali
Studiati 746 pazienti trattati con la SCIT per graminacee e valutata
l’efficacia della ITS rispetto alla presenza o meno di IgE per gli allergeni
Maggiori e/o minori
n. 160
140
120
IgE specifiche per:
100
Magg/min+
Magg. +
80
minori +
60
Magg/min -
40
20
0
Nessuna
Discreta
Buona
Efficacia SCIT
P. Schmid-Grendelmeier. Hautarzt 2010 · 61:946–953
Eccellente
PANALLERGENS IN PAEDIATRICS
(studio pilota Laziale)
J Allergy Clin Immunol. 2011 Dec 30. [Epub ahead of print]
Are patients „allergic to grass pollens“
all the same
from an immunological point-of-view?
G
G
G
G
G
G
i.e. is one grass pollen preparation good for everybody?
cortesia P. Matricardi
Allergenic molecules of Phleum pratense most frequently used in diagnostic tests
Molecular
weight
(kD)°
Biological Function^
IgE positivity
among Europeans
sensitized to grass
pollen (%) ^
Phl p 1
33-36
Expansin
68 - 96
Phl p 4
55-60
Berberine Bridge Enzyme
70 - 88
Phl p 5
29-38
Ribonuclease
50 - 100
Phl p 2
11-12
Unknown
28 - 68
Phl p 6
13
Unknown
44 - 68
Phl p 11
20
Trypsin inhibitor
35 - 53
Phl p 12
14
Profilin
10 - 15,2
Phl p 7
6
Calcium binding protein
5-8
Structure*
cortesia P. Matricardi
*www.proteinmodelportal.org (June 2012)
• Phl p 1
•Phl p 2
•Phl p 4
•Phl p 5
•Phl p 6
•Phl p7
•Phl p 11
•Phl p 12
Tripodi S et Al, JACI 2011
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n n
n
n
n
n n
n
n
n n
n n
n
n n n
n
n
n
n n
n n
n
n
n
n
n
n
n
n n
n n
n n n
rPhl p 12
rPhl p 7
n n
n n
n n
n n
n
n n
n n
n n
n n
n
n n
n n
n
n n
n
n
n
n
n
n n
n n
n
n
n n n
n n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
rPhl p 11
rPhl p 6
rPhl p 5
rPhl p 4
10000000
11111000
10100000
10111000
10111010
11111011
11000000
11011000
11111001
11111010
100000
11100000
10011000
10111001
11010000
11011010
110000
1000000
10010000
10100010
10111011
11000001
11011001
11100001
10000
100010
111010
1100000
10000001
10000010
10000100
10011100
10111100
11000010
11101000
11110000
11111110
11111111
0
rPhl p 2
128
248
160
184
186
251
192
216
249
250
32
224
152
185
208
218
48
64
144
162
187
193
217
225
16
34
58
96
129
130
132
156
188
194
232
240
254
255
0
rPhl p 1
pt 8 0.35
n
n n
n
n
n
n
n
n
n
n
n n n
n n n n
n
n
n
n
n
n
n
n
n n
n n n n n
n n n n n n
n pos. mol.
175 pazienti IgEs per Phleum
ben 39 profili diversi
di IgE specifiche (≥ 0,35 kU/L)
per le 8 molecole del Phleum:
APCS
code
n
1
5
2
4
5
7
2
4
6
6
1
3
3
5
3
5
2
1
2
3
6
3
5
4
1
2
4
2
2
2
2
4
5
3
4
4
7
8
0
36
21
10
8
8
8
7
7
7
7
5
5
4
4
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
%
cum.
%
20,8 21
12,1 33
5,8 39
4,6 43
4,6 48
4,6 53
4,0 57
4,0 61
4,0 65
4,0 69
2,9 72
2,9 75
2,3 77
2,3 79
1,7 81
1,7 83
1,2 84
1,2 85
1,2 86
1,2 87
1,2 88
1,2 90
1,2 91
1,2 92
0,6 92
0,6 93
0,6 94
0,6 94
0,6 95
0,6 95
0,6 96
0,6 97
0,6 97
0,6 98
0,6 98
0,6 99
0,6 99
0,6 100
1,7
15 profili
11/175 (6,3%)
Phl p 1 e Phl p 5=
assenti
È efficace l’AIT?
Tripodi S et Al, JACI 2011
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n n
n
n
n
n n
n
n
n n
n n
n
n n n
n
n
n
n n
n n
n
n
n
n
n
n
n
n n
n n
n n n
rPhl p 12
rPhl p 7
n n
n n
n n
n n
n
n n
n n
n n
n n
n
n n
n n
n
n n
n
n
n
n
n
n n
n n
n
n
n n n
n n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
rPhl p 11
rPhl p 6
rPhl p 5
rPhl p 4
10000000
11111000
10100000
10111000
10111010
11111011
11000000
11011000
11111001
11111010
100000
11100000
10011000
10111001
11010000
11011010
110000
1000000
10010000
10100010
10111011
11000001
11011001
11100001
10000
100010
111010
1100000
10000001
10000010
10000100
10011100
10111100
11000010
11101000
11110000
11111110
11111111
0
rPhl p 2
128
248
160
184
186
251
192
216
249
250
32
224
152
185
208
218
48
64
144
162
187
193
217
225
16
34
58
96
129
130
132
156
188
194
232
240
254
255
0
rPhl p 1
pt 8 0.35
n
n n
n
n
n
n
n
n
n
n
n n n
n n n n
n
n
n
n
n
n
n
n
n n
n n n n n
n n n n n n
n pos. mol.
175 pazienti IgEs per Phleum
ben 39 profili diversi
di IgE specifiche (≥ 0,35 kU/L)
per le 8 molecole del Phleum:
APCS
code
n
1
5
2
4
5
7
2
4
6
6
1
3
3
5
3
5
2
1
2
3
6
3
5
4
1
2
4
2
2
2
2
4
5
3
4
4
7
8
0
36
21
10
8
8
8
7
7
7
7
5
5
4
4
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3
%
cum.
%
20,8 21
12,1 33
5,8 39
4,6 43
4,6 48
4,6 53
4,0 57
4,0 61
4,0 65
4,0 69
2,9 72
2,9 75
2,3 77
2,3 79
1,7 81
1,7 83
1,2 84
1,2 85
1,2 86
1,2 87
1,2 88
1,2 90
1,2 91
1,2 92
0,6 92
0,6 93
0,6 94
0,6 94
0,6 95
0,6 95
0,6 96
0,6 97
0,6 97
0,6 98
0,6 98
0,6 99
0,6 99
0,6 100
1,7
Diagnostica molecolare e immunoterapia specifica
• Utile
• Inutile
• Inevitabile
(ma non sempre sufficiente)
“RICERCARE INSIEME PER CURARE MEGLIO”
Studio multicentrico
„Panallergeni in Pediatria“
„Panallergens in Pediatrics“
(PAN-PED)
Milano
Verona
Parma
Genova
Bologna
Empoli
Ascolii
Piceno
Roma
Napoli
Benevento
•
•
•
•
•
•
•
16 centers in 14 Italian cities
Recruitment 2009-2011
1360 children (4-18) with SAR
Questionnaire
ARIA classification
SPT tests (extracts)
IgE tests (molecules)
Iglesias
Crotone
CLINICAL HISTORY IS ESSENTIAL
Palermo
Clinically relevant sensitization:
SPT >3 mm & nasal/eye symptoms
during local pollen season
Dondi A.,Tripodi et Al. PAI (2013)
Higly polisensitized
100
%
80
60
40
82.7
48.7
20
0
≥ 3 pollens
≥ 6 pollens
Tripodi et Al. PAI (2013)
The Journal of Allergy and Clinical Immunology - 02 May 2014
Impact of CRD on SIT prescription
in 651 children with moderate to severe AR
Milano
Verona
Parma
Bologna
Genova
Empoli
Ascolii
Piceno
Roma
Napoli
Benevento
how often the information obtained with CRD
would modify the decision
of SIT prescription or its composition
based on SPT only?
Iglesias
Crotone
Palermo
1360 children (4-18)
with AR
first
Evaluation
SPT only
651children with
moderate-severe AR
Stringari G, Tripodi S, Caffarelli C. et al. (JACI, 02 May 2014)
then
Re-evaluation
SPT + CRD
Changes in decision?
guidelines/doctors
Table 4 - The impact of molecular diagnosis* on SIT prescription° based on SPT in
Prescribed after SPT
total
(n = 651)
prescribed
after CRD
SPT+
SIT+
Not prescr
mismatch
not
prescribed
after CRD
SIT-
n
%
n
%
n
%
Graminaceae
Oleaceae
Pellitory
Cypress
Betulaceae
Artemisia
568
348
232
122
151
31
87
53
36
19
23
5
512
247
165
108
65
10
90
71
71
89
43
32
56
101
67
14
86
21
10
29
29
11
57
68
All allergens
1452
1107
76
345
24
total
n
pre
aft
%
n
Phl p83
1, Phl p
135 neg
Ole e
1 neg 47
303
Par j419
2 neg
64
Cup 529
a 1 neg81
Bet v500
1 neg 77
Art v620
1 neg 95
2454
83
286
414
507
489
616
239
*The molecules taken into consideration are: Phl p1 and Phl p5, Ole e1, Par j2, Cu
° Based on the prescription model B (see methods and Table 1)
Stringari G, Tripodi S, Caffarelli C. et al. (JACI, 02 May 2014)
Changing decision on SIT: in how many patients?
patients
42%
19%
American
European
Stringari G, Tripodi S, Caffarelli C. et al. (JACI, 02 May 2014)
Monoallergen
Monoesensitized
OK, ma i modelli possono alterare la realtà
Come si comportano dei Medici realmente?
Decisioni di Medici (n=14) partecipanti allo studio
(cluster randomizzazione)
(circa 90 pazienti/medico)
Prima vs Dopo aver visto i risultati della CRD
• Storia clinica
• SPT
ITS
CRD
Modifica ITS ?
22%
NO
14 allergists
about 90 patients each
Randomly assigned
by climatic area
78%
SI
Prescrizione ITS prima della CRD
Prescrizione ITS
Prescrizione
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
58%
42%
SI
+
Modifica della prescrizione della ITS
dopo i risultati della CRD
NO
Prescrizione
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
56%
33%
10%
NO
Modificata
Invariata
Fig 4 – Discordance rate between SIT prescription based on SPT or on SPT and CRD in
651children with AR, according to doctors‘ decision
Doctors have changed
their SIT prescription
in
47% of the 651patients
after IgE molecular tests
The number of SIT prescritions
increased from 508 to 539
out of 651patients
(83 no to yes)
(52 yes to no)
(170 modified composition)
14 allergists
about 90 patients each
Randomly assigned
by climatic area
Stringari G, Tripodi S, Caffarelli C. et al. (JACI, 02 May 2014)
Diagnostica molecolare e immunoterapia specifica
• Utile
• Inutile
• Inevitabile
(ma non sempre sufficiente)
@llergymonitor
periodo maggio-giugno 2011 (circa 60 gg)
Pazienti gruppo I-PAN (dr.ssa A. Bianchi)
Totali pazienti
Monit. sufficiente
Monitor. Insufficiente
Monitor. tardivo
No monitoraggio
• Storia clinica
• SPT
• CRD
120
90
2
4
24
75%
2%
3%
20%
ITS
@M
Modifica ITS ?
Prescrizione
Prescrizione ITS
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
61%
39%
SI
NO
Prescrizione
80%
+
60%
40%
20%
Modifica della prescrizione della ITS
dopo analisi @M
71%
21%
8%
0%
NO
Modificata
Invariata
graminacee
sintomi
parietaria
sintomi
ITS solo per parietaria
Niccolò, 11 anni, RCA primaverile
cortesia di a. bianchi
cortesia di a. bianchi
graminacee
RTSS
AIT graminacee
olivo
+
AIT olivo
cortesia di a. bianchi
parietaria
cipresso
olivo
SMS
graminacee
parietaria
Paolo Matricardi,
Giovanna Stringari,
Arianna Dondi
Carlo Caffarelli,
Riccardo Asero,
Mario Plebani
Pollen-induced Allergic Rhinitis in 1360 Italian children:
comorbidities and determinants of severity.
Arianna Dondi1,2°, Salvatore Tripodi3°, Valentina Panetta4, Riccardo Asero5, Andrea Di Rienzo Businco3, Annamaria Bianchi6, Antonio Carlucci6,
Giampaolo Ricci1, Federica Bellini1, Nunzia Maiello7, Michele Miraglia del Giudice7, Tullio Frediani8, Simona Sodano8, Iride Dello Iacono9,
Francesco Macrì8, Valerio Massaccesi8, Carlo Caffarelli10, Laura Rinaldi10, Maria Francesca Patria11, Elena Varin12, Diego Peroni13, Iolanda
Chinellato13, Loredana Chini14, Viviana Moschese14, Sandra Lucarelli8, Roberto Bernardini15, Giuseppe Pingitore16, Umberto Pelosi17,
Mariangela Tosca18, Francesco Paravati19, Stefania La Grutta20, Paolo Meglio21, Mauro Calvani22, Mario Plebani23, and Paolo Maria
Matricardi24* for the Italian Pediatric Allergy Network (I-PAN)