I progressi della ricerca italiana

ROMA – focus/ aise – Uno studio coordinato dall’Istituto di chimica biomolecolare del Consiglio nazionale delle ricerche di Pozzuoli (Cnr-Icb) propone una nuova strategia nella lotta alla malattia di Alzheimer (Alzheimer disease, AD): puntare sul rafforzamento delle difese naturali del cervello attraverso lo sviluppo di una piccola molecola “smart”.
La ricerca, condotta in collaborazione con il Dipartimento di biologia dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, l’Università Campus Bio-Medico di Roma e l’IRCCS Fondazione Santa Lucia, è pubblicata sul Journal of Neuroinflammation e descrive lo sviluppo di Sulfavant A, composto di sintesi brevettato dal Cnr e già oggetto di studio per la sua capacità di potenziare la difesa naturale dell'organismo nel trattamento dei tumori, in particolare il melanoma, e nel contrasto ad agenti patogeni come i batteri.
Nei modelli preclinici, Sulfavant A ha dimostrato di modulare in modo selettivo l’attività della microglia, le cellule immunitarie del sistema nervoso deputate alla sorveglianza e alla rimozione di detriti cellulari e aggregati proteici. Questo aspetto è particolarmente rilevante nell’Alzheimer, dove l’accumulo extracellulare del peptide beta-amiloide può aggregare in placche, contribuendo a neurotossicità e perdita neuronale: un tratto patologico distintivo della malattia di Alzheimer, oggi la forma più comune di patologia neurodegenerativa.
In questo contesto, il trattamento con Sulfavant A ha ridotto, e in parte prevenuto, la formazione delle placche, con un effetto protettivo sui neuroni e un conseguente miglioramento delle funzioni di memoria. Nel complesso, i risultati aprono prospettive promettenti per nuove strategie terapeutiche nell’Alzheimer e, più in generale, in altre malattie neurodegenerative.
“Il lavoro suggerisce un vero e proprio cambio di prospettiva nel trattamento della malattia, cioè non concentrarsi esclusivamente sulla rimozione diretta delle placche amiloidi, ma di sostenere e potenziare i meccanismi endogeni di difesa del cervello, con particolare attenzione al ruolo dell’immunità innata”, afferma Angelo Fontana, direttore del Cnr-Icb e coordinatore del team di studiosi. “La nostra ricerca ha adottato un approccio alternativo mirato al rafforzamento della funzione della microglia, le cellule immunitarie residenti nel sistema nervoso centrale deputate alla sorveglianza e alla rimozione di detriti cellulari e aggregati proteici di beta-amiloide, incluse le forme iniziali che si formano prima della comparsa dei sintomi patologici”, spiega Fontana. “In particolare, lo studio si è concentrato sulla modulazione dei meccanismi di ‘clearance’ già presenti nel cervello, con l’obiettivo di aumentarne l’efficienza in modo selettivo senza intervenire esclusivamente sulla distruzione diretta dei depositi”.
Nonostante i progressi recenti, le opzioni terapeutiche oggi disponibili restano ancora limitate, rendendo prioritario lo sviluppo di approcci innovativi capaci di intervenire precocemente sui meccanismi di malattia. La ricerca ha dimostrato come Sulfavant A sia in grado di modulare selettivamente l’attività microgliale, incrementandone la capacità fagocitaria in fasi precoci. “Nei modelli preclinici di malattia di Alzheimer, il trattamento con Sulfavant A ha determinato una marcata riduzione delle placche di beta-amiloide, una diminuzione dei segni di degenerazione neuronale e un miglioramento significativo delle prestazioni nei test di memoria e apprendimento”, spiega Marcello D’Amelio, responsabile dell’Unità di neuroscienze molecolari dell’Università Campus Bio-Medico di Roma - supportata da Fondazione Roma - e responsabile della sperimentazione preclinica. “I dati suggeriscono che il sostegno alla funzione microgliale, oltre a un intervento diretto sui depositi amiloidei, possa contribuire al ripristino di un equilibrio fisiologico compromesso nelle fasi di malattia”.
I risultati indicano che il potenziamento dell’immunità innata cerebrale rappresenta una strategia terapeutica promettente e complementare agli approcci tradizionali. “La ricerca, sostenuta da finanziamenti europei e della Regione Campania”, conclude Fontana, “proseguirà ora verso la validazione clinica, per la quale auspichiamo il coinvolgimento di partner privati, con l’obiettivo di sviluppare interventi terapeutici sicuri ed efficaci per la malattia di Alzheimer”.
Comprendere come un tumore si sviluppa e si trasforma nel tempo rappresenta una delle sfide più complesse della ricerca biomedica contemporanea. Un momento cruciale di questo processo è quello che precede la diffusione delle cellule tumorali e la formazione di metastasi in tessuti distanti, la cui insorgenza è la principale causa di morte. Il progetto di ricerca “Sentinel” nasce con lo scopo di approfondire i meccanismi di selezione, evoluzione e differenziazione delle cellule all’interno di una massa tumorale pre-metastatica. Il progetto di ricerca è coordinato da Raffaello Potestio, professore di Fisica al Dipartimento di Fisica dell’Università di Trento, ed è realizzato anche con il sostegno della Fondazione Cassa Rurale di Trento.
I primi risultati di questo studio vengono presentati in un incontro dal titolo “Selezione naturale ed evoluzione nei tumori. Potenzialità e prospettive di un approccio biofisico computazionale” in programma domani, giovedì 5 febbraio, alle 18 a Palazzo Benvenuti (Trento, via Belenzani 12).
Attraverso l’utilizzo di modelli computazionali basati su reti neurali, il progetto Sentinel indaga come le variazioni dell’ambiente esterno influenzino specifiche caratteristiche cellulari. Le cellule tumorali, infatti, sono estremamente eterogenee e interagiscono con l’ambiente circostante. Come avviene negli ecosistemi naturali, anche nel tumore le condizioni ambientali favoriscono la sopravvivenza di alcune varianti cellulari rispetto ad altre, attraverso un processo di selezione naturale.
Grazie all’utilizzo di un potente server di calcolo, il gruppo di lavoro ha potuto modellizzare al computer l'evoluzione delle cellule tumorali e realizzare simulazioni che richiedono di compiere grandi quantità di calcolo e maneggiare una mole importante di dati.
Questo lavoro intende porre le basi per lo sviluppo di strumenti predittivi in grado di descrivere e anticipare l’evoluzione di un tumore nelle sue fasi iniziali, prima della comparsa delle metastasi.
“Abbiamo messo in campo un approccio originale, una sinergia tra attività di ricerca sull’evoluzione delle cellule tumorali e la loro selezione naturale da un lato, e la modellizzazione computazionale di processi biofisici dall’altro – ha anticipato Raffaello Potestio -. Una strada ancora poco battuta”.
Ad aprire questo momento pubblico sarà la presidente della Fondazione Cassa Rurale di Trento Debora Cont. A seguire, l’intervento di Alessio Zippo, professore di Biologia molecolare al Dipartimento di Biologia cellulare, computazionale e integrata – Cibio che introdurrà il problema scientifico delle malattie tumorali. Raffaello Potestio parlerà di fisica computazionale e intelligenza artificiale nello studio dei sistemi biologici. Infine, Margherita Mele, dottoranda in Fisica, presenterà alcuni risultati del progetto.
L’incontro di domani intende favorire il dialogo tra ricerca scientifica e cittadinanza, offrendo uno sguardo accessibile ma rigoroso su come strumenti della fisica e modelli informatici possano contribuire alla comprensione dei meccanismi fondamentali della malattia oncologica. (focus\aise)