La malattia di Alzheimer è la patologia neurodegenerativa più diffusa tra quelle del sistema nervoso. Provoca problemi di memoria, di pensiero e di comportamento, in genere nei soggetti dai 65 anni in su. La velocità con cui la malattia progredisce è diversa per ciascun individuo, ma è – in ogni caso – inarrestabile.
I lavori scientifici più recenti hanno però portato evidenze di un miglioramento significativo della memoria nei pazienti sottoposti a stimolazione magnetica transcranica ripetuta (rTMS). In particolare, il gruppo di ricerca della Fondazione Santa Lucia (diretto dal Prof. Giacomo Koch), con uno studio clinico di fase 2 (sono 4, in totale, le fasi della sperimentazione clinica) ha dimostrato che è possibile ottenere un sensibile rallentamento delle progressione di malattia e contrastare il declino cognitivo e funzionale che caratterizza questa malattia ad andamento progressivo, indirizzando la rTMS sul precuneo, una regione del cervello che si trova nella parte posteriore della testa, particolarmente coinvolta nella malattia di Alzheimer sin dalle prime fasi. Per questo motivo è stato messo a punto un protocollo per il trattamento dei pazienti che si basa sui risultati sperimentali ottenuti.
Lo scopo del progetto “DTA” (Dosimetria di un nuovo Trattamento RTMS in colture 3D della malattia di Alzheimer per l’identificazione di marcatori di efficacia terapeutica) è quello di procedere invertendo il consueto ordine di avanzamento degli studi, passando quindi dagli studi “in vivo” a quelli “in vitro”. Un’operazione di ingegnerizzazione inversa che restituisce ai ricercatori la possibilità di avere un approccio sistematico e – appunto – non qualitativo. Nello specifico, DTA vuole prima di tutto caratterizzare, da un punto di vista dosimetrico, lo stimolo applicato ai pazienti, per poi riprodurlo su un modello cellulare di Alzheimer. Si tratta di un punto di partenza fondamentale poiché il calcolo e la misura delle dosi assorbite dalla materia quando sottoposte a radiazioni elettromagnetiche (dosimetria) consente di calibrare gli esperimenti futuri e/o stabilire tempi e quantità per le terapie finali. Inoltre, DTA prevede l’individuazione dei target molecolari sensibili alla rTMS, ossia i microRNA, piccole molecole endogene di RNA che svolgono il ruolo di “master” regolatori di funzioni biologiche, che si trovano in tutti i fluidi biologici e che sono valutabili in termini quantitativi. Una volta identificati, questi ultimi verranno analizzati in modelli “in vitro” della malattia e nel siero dei pazienti affetti da Alzheimer prima e dopo l’esposizione alla rTMS.
A coordinare il gruppo di ricerca di DTA composto da un team di ingegneri, biologi, psicologi e medici è l’ingegnere biomedico Caterina Merla del laboratorio di Tecnologie Biomediche dell’ENEA, che ha coinvolto nel lavoro tre giovani ricercatrici vincitrici di assegni e borse di ricerca banditi con i fondi di DTA, alcune esperte in ingegneria biomedica e biologia molecolare e anche una studentessa di tirocinio di tesi magistrale in ingegneria biomedica dell’Università “Sapienza” di Roma.
Il progetto, finanziato dalla Regione Lazio attraverso il programma “Progetti di Gruppi di Ricerca 2020”, con fondi stanziati dall’Unione Europea (POR FESR Lazio-2014-2020), è arrivato a metà del suo svolgimento e può già dire di aver raggiunto diversi traguardi che fanno ben sperare per la prosecuzione della ricerca. Oltre ad essere stato caratterizzato il campo magnetico utilizzato nel protocollo clinico, sono stati creati dei modelli dosimetrici per la valutazione dei campi in vitro e in vivo e si è traslata la stimolazione dalla testa del paziente al modello cellulare. Quindi è stato messo a punto un modello in vitro della malattia di Alzheimer con le cellule esposte a trattamenti di rTMS. Infine sono stati arruolati un numero consistente di pazienti, seguendo un preciso protocollo di screening e analisi, ai quali sono stati prelevati campioni sanguigni prima e dopo il trattamento.
Nei prossimi mesi si completerà la caratterizzazione molecolare dei campioni biologici (pazienti e cellule) in termini di microRNA a seguito dell’esposizione a rTMS – che finora non era mai stata realizzata – e i risultati che si otterranno saranno importantissimi per la comprensione degli effetti di questa terapia biofisica sui sintomi della patologia. La possibilità di predire l’efficacia del trattamento rTMS, grazie ai marcatori molecolari, si ripercuote sulla scelta delle terapie e non può che attrarre l’ interesse delle aziende biomediche che possono quindi valutare l’opportunità di investimenti nelle diverse applicazioni cliniche derivate.
La pandemia e il disagio doganale connesso alla Brexit hanno contribuito, purtroppo, all’inevitabile rallentamento del progetto con l’effetto di dover accedere ad una proroga (fine attività previste ad Aprile 2023 e slittate a dicembre 2023) oltre che una sostituzione del modello cellulare inizialmente ipotizzato. Questi imprevisti non hanno però arrestato l’avanzamento efficace di DTA né scoraggiato l’entusiasmo di tutto il gruppo di ricerca.
Alla fine di questo primo periodo (gennaio 2023) è previsto un incontro tra i ricercatori dell’ENEA e quelli della Fondazione Santa Lucia per pianificare le attività finali e discutere la valorizzazione in termini di pubblicazione dei risultati finora conseguiti dal punto di vista dosimetrico e biologico. Tali risultati saranno comunque oggetto di una comunicazione alla conferenza internazionale BioEM 2023 che si svolgerà il prossimo giugno a Oxford. Questa conferenza è tra le più importanti per le applicazioni dei campi elettromagnetici in medicina e biologia e permetterà la divulgazione in ambito scientifico e su larga scala degli esiti della prima fase del progetto DTA.
Il Prof. Koch è bravissimo.