Negli ultimi anni il diabete è sempre meno considerato una patologia “unica” e sempre più una costellazione di condizioni biologicamente differenti. A rendere possibile questo cambio di paradigma sono state le tecnologie omiche e multi-omiche, strumenti capaci di analizzare in modo sistematico e integrato i processi molecolari che sottendono la malattia.
Genomica, trascrittomica, proteomica e metabolomica permettono oggi di osservare il funzionamento dell’organismo nella sua complessità, superando l’approccio riduzionistico basato sul singolo marcatore. In particolare, la metabolomica si sta affermando come uno degli strumenti più promettenti nello studio del diabete: una recente review pubblicata su Frontiers in Endocrinology da Xu e colleghi (2025) mostra come l’analisi delle reti metaboliche consenta di collegare i meccanismi fisiopatologici del diabete alle possibili applicazioni cliniche, dalla stratificazione dei pazienti alla risposta terapeutica.
In questo scenario di profonda evoluzione si inserisce il lavoro del gruppo guidato dal professor Paolo Fiorina presso l’Ospedale Fatebenefratelli Sacco di Milano. Ne parliamo con il Dott. Cristian Loretelli, ricercatore del gruppo, che ci aiuta a comprendere perché le tecnologie omiche rappresentino oggi uno snodo cruciale per la ricerca traslazionale e per lo sviluppo di una medicina sempre più personalizzata nel diabete.
Dott. Loretelli, che cosa si intende esattamente per tecnologie “omiche” e multi-omiche?
Le tecnologie omiche sono metodiche che consentono di osservare il panorama completo di una determinata entità biologica. Ne esistono diverse:
- la proteomica, che analizza l’insieme di tutte le proteine presenti in un campione biologico;
- la metabolomica, che permette di identificare e quantificare tutti i metaboliti, spesso a partire da sangue o altri fluidi biologici;
- la trascrittomica, che studia l’espressione globale dei geni;
- la genomica, che analizza l’intera sequenza genetica.
Quando queste analisi vengono effettuate contemporaneamente sullo stesso campione, parliamo di approccio multi-omico.
È un modo per osservare un sistema biologico “dall’alto”, cogliendone la complessità invece di concentrarsi su un singolo elemento.
Perché questo approccio rappresenta un vantaggio rispetto alla ricerca più tradizionale?
Perché offre una visione d’insieme.
In passato ci si focalizzava spesso su una singola proteina o su pochi marcatori, ignorando ciò che accadeva nel resto del sistema biologico. Le tecnologie omiche permettono invece di confrontare profili completi, mettendo in evidenza differenze e similitudini tra pazienti diabetici e non diabetici, o tra diversi gruppi di pazienti con la stessa diagnosi.
Questo concetto emerge chiaramente anche dalla review di Xu et al., che descrive il diabete come il risultato di alterazioni coordinate di reti metaboliche, piuttosto che di singoli pathway isolati. Un’informazione che cambia profondamente il modo di interpretare la fisiopatologia della malattia.
Le tecnologie omiche hanno contribuito anche a ridefinire il concetto stesso di diabete?
Assolutamente sì.
Uno dei contributi più rilevanti delle tecniche omiche è stato l’identificazione dei cosiddetti endotipi, ovvero sottogruppi di pazienti caratterizzati da profili biologici distinti.
Nel diabete di tipo 1, ad esempio, oggi sappiamo che non esiste un’unica forma di malattia, ma diverse varianti con caratteristiche biologiche differenti. A queste differenze corrispondono anche divergenze cliniche, come:
- una diversa funzione residua delle cellule beta pancreatiche;
- differenti livelli di insulino-resistenza;
- un andamento diverso della malattia e del rischio di complicanze.
Senza una visione globale fornita dalle tecnologie omiche, queste differenze sarebbero difficilmente identificabili.
Quali ricadute ha questa suddivisione in endotipi sulla pratica clinica?
Riconoscere che esistono endotipi diversi significa accettare che non tutti i pazienti sono uguali e che, di conseguenza, non possono essere trattati allo stesso modo.
Questo è particolarmente evidente nel diabete di tipo 2, dove disponiamo di numerose classi di farmaci. Le tecnologie omiche aiutano a capire quali terapie funzionano meglio in specifici gruppi di pazienti, aprendo la strada a una reale personalizzazione dell’approccio terapeutico.
Anche nel diabete di tipo 1 si stanno facendo passi avanti importanti: soprattutto nelle fasi iniziali della malattia, l’insulina non è più l’unico strumento terapeutico disponibile, e questo rappresenta un cambiamento significativo.
Possiamo dire che la medicina di precisione nel diabete è già una realtà?
A livello concettuale sì, a livello pratico siamo ancora in una fase di transizione.
Le tecniche omiche permettono di definire profili biologici sempre più dettagliati, fino ad arrivare potenzialmente al singolo individuo. Tuttavia, prevedere con precisione assoluta l’insorgenza o l’evoluzione del diabete resta una sfida aperta.
Detto questo, i progressi sono stati enormi. Ogni nuova metodologia omica ha rappresentato un salto in avanti, grazie alla produzione di una quantità di dati senza precedenti che accelera la scoperta di nuovi biomarcatori e bersagli terapeutici.
Quali sono le principali difficoltà nell’applicazione delle tecnologie omiche?
Le difficoltà sono sia tecniche che organizzative.
Le tecnologie omiche sono costose, richiedono strumentazioni sofisticate e competenze altamente specializzate. Non solo nella fase sperimentale, ma anche nell’analisi dei dati, che necessita di competenze bioinformatiche e statistiche avanzate.
Per questo è fondamentale lavorare in collaborazione. Nel nostro gruppo, ad esempio, molte analisi multi-omiche vengono realizzate grazie a reti di ricerca che uniscono competenze e infrastrutture diverse. Nessun laboratorio può affrontare da solo questa complessità.
Quale ruolo avranno le omiche nel futuro della ricerca sul diabete?
Le tecnologie omiche rappresentano uno degli strumenti più potenti di cui disponiamo oggi per comprendere la complessità del diabete.
Non abbiamo ancora tutte le risposte, ma abbiamo finalmente gli strumenti per porre domande più precise e più ambiziose.
Come sottolineato anche dalla letteratura più recente, inclusa la review di Xu et al., il futuro della ricerca diabetologica passerà sempre più da:
- stratificazione biologica dei pazienti,
- identificazione di nuove reti molecolari,
- sviluppo di terapie mirate e personalizzate.
È un percorso lungo, ma i risultati ottenuti finora indicano chiaramente che la direzione intrapresa è quella giusta.
reference
- Zijie Xu, Yujia Zhou, Ruijie Xie, et al – Metabolomics uncovers the diabetes metabolic network: from pathophysiological mechanisms to clinical applications. Front Endocrinol (Lausanne) 2025 Sep 4:16:1624878
