Il 5 x mille

Grazie al sostegno del 5xmille il mio gruppo ha sviluppato un progetto il cui scopo è studiare il ruolo dell'infiammazione cerebrale nella malattia di Alzheimer. Questa malattia neurodegenerativa è la più comune forma di demenza negli anziani e rimane ad oggi incurabile. Negli ultimi anni è emerso come la neuro-infiammazione sia coinvolta nell’insorgenza e nella progressione dell’Alzheimer, ma c’è ancora bisogno di molto lavoro per comprendere a fondo questi meccanismi e tradurli in cure. Il nostro progetto si basa sull’ipotesi che l’aumento di neuro-infiammazione possa rappresentare uno step cruciale e iniziale di questa malattia, e che intervenire su questo processo precocemente possa ritardare o migliorare l’insorgenza dei sintomi. Nel laboratorio utilizziamo il moscerino della frutta, Drosophila melanogaster come modello per studiare questi processi. Grazie ai nostri moscerini “con l’Alzheimer” possiamo monitorare l’insorgenza di sintomi specifici e allo stesso tempo valutare l’infiammazione cerebrale. Il progetto è ancora all’inizio ma sta già portando i primi interessanti risultati e speriamo, nel giro di un paio d’anni, di riuscire ad avere un quadro preciso della tempistica di insorgenza dell’infiammazione degli effetti della sua modulazione sulla neuro-degenerazione.

Il 5xmille ha rappresentato un aiuto fondamentale per permettere al mio gruppo, nato da poco, di portare avanti questo progetto. Penso che sia molto importante che ciascuno di noi, nel suo piccolo, possa contribuire al progresso della ricerca scientifica biomedica con un piccolo gesto, come quello di donare il proprio 5xmille. Infatti, i frutti delle scelte che facciamo oggi, saranno raccolti nei progressi della medicina e della salute che vedremo nei prossimi anni e che porteranno miglioramenti per tutti. Scegliere di donarlo alla SISSA vuol dire supportare progetti di ricerca scientifica di alta qualità, che vengono portati avanti da scienziati qualificati, appassionati del proprio lavoro, in un ambiente di alto livello.

La sindrome di Xia-Gibbs (XIGIS) è una rara malattia genetica in cui un gene chiamato AHDC1 è danneggiato. Si tratta di un disturbo dello sviluppo neurologico, il che significa che, quando AHDC1 è danneggiato, durante lo sviluppo dell’embrione si originano diversi problemi nel cervello che causano disabilità intellettiva, motoria e fisica. 
I fondi del 5xmille donati alla SISSA nel 2021 sono stati utilizzati nel 2022 per supportare un progetto di ricerca in corso nel laboratorio di Genomica Computazionale da me coordinato per sviluppare risorse e mettere a punto esperimenti che permettessero lo studio delle funzioni molecolari di AHDC1. Questo è importante perché, malgrado il gene sia noto per essere causativo della XIGIS, poco o nulla è conosciuto riguardo le sue funzioni nella cellula. 

Le risorse e gli esperimenti che è stato possibile produrre nel 2022 anche grazie all’utilizzo dei fondi del 5xmille sono stati: 
- Design e produzione di un anticorpo capace di riconoscere la proteina codificata dal gene AHDC1. Con questo reagente possiamo identificare, visualizzare e studiare la proteina prodotta dal gene AHDC1 in estratti cellulari e al microscopio.
- Esecuzione esperimenti di real time qPCR. Con questi esperimenti possiamo validare la trascrizione dei geni che risultano responsivi alla perturbazione di AHDC1 risultanti dalle analisi di sequenziamento del trascritttoma effettuata in precedenza all'interno del progetto. 
- Design e preparazione di campioni per esperimenti di ChIP-seq su HP1 e AHDC1. Con questi esperimenti possiamo identificare le regioni genomiche legate da HP1 e AHDC1 in risposta alla perturbazione di AHDC1. Sono esperimenti cruciali perché aiutano a capire cosa succede all'organizzazione della cromatina in risposta a perturbazioni di AHDC1 e quindi a identificare eventuali pathway regolatori che possano essere interessanti bersagli molecolari nella sperimentazione. 
- Acquisizione di reagenti e messa a punto di colture di linee cellulari derivate da pazienti XIGIS. Abbiamo iniziato a lavorare su linee cellulari derivate dal sangue di pazienti e le stiamo crescendo in laboratorio. Su queste possiamo eseguire le validazioni della espressione di geni responsivi a perturbazioni di AHDC1 ed utilizzarle come modelli cellulari per i futuri esperimenti. 

Il progetto è iniziato nel 2019. Ad oggi è ancora in corso. I risultati prodotti fino a ora ci hanno permesso di capire quali sono alcuni dei geni responsivi alle perturbazioni di AHDC1 e quali sono i possibili target su cui focalizzare le ricerche future sia per capire i meccanismi molecolari a cui partecipa AHDC1 sia da bersagliare nella sperimentazione clinica per provare a migliorare la qualità della vita dei pazienti e dei loro familiari.

La SISSA è un posto dove persone con una preparazione estremamente diversificata ed eterogenea fanno ricerca. Una delle caratteristiche che a me piace maggiormente è proprio quella che, malgrado la nostra eterogeneità, riusciamo spesso a parlare tra di noi e, spinti anche e soprattutto dalla Scuola stessa, cerchiamo di integrare le nostre conoscenze e interessi scientifici in progetti collaborativi che estendono di molto le possibilità di un singolo laboratorio e/o di un singolo argomento. Riusciamo spesso ad affrontare una domanda scientifica da diversi punti di vista e questo ci porta più facilmente e più velocemente a produrre risultati utili alla comunità. Quindi il 5xmille alla SISSA è per una ricerca a 360 gradi.

Ho ricevuto il 5xmille SISSA negli anni 2019 e 2020. Questi finanziamenti hanno contribuito a ben due progetti principali.

Il primo ha avuto come tema la movimentazione ciclica passiva degli arti per facilitare la funzione respiratoria, un potenziale approccio riabilitativo per il trattamento del deficit ventilatorio dopo una lesione spinale. I risultati sono stati importanti. Non solo Il finanziamento 5xmille SISSA ha parzialmente sostenuto il progetto di PhD in Neurobiologia di Rosamaria Apicella ma abbiamo anche pubblicato un articolo scientifico su Scientific Reports nel 2023 che ha generato un altro studio tuttora in corso. Il risultato principale dello studio che mette in relazione l’attività passiva degli arti e il primissimo aggiustamento della frequenza respiratoria, è al vaglio per essere prossimamente testato in clinica quale potenziale strumento di valutazione e riabilitazione innovativa presso l’Istituto di Medicina Fisica e Riabilitazione, ospedale Gervasutta di Udine.

Il secondo progetto ha avuto l’obiettivo di monitorare le prime conseguenze di un danno al midollo spinale per meglio comprendere i meccanismi di un trauma al sistema nervoso centrale. Il finanziamento 5xmille SISSA per questo secondo progetto ha permesso di realizzare un prototipo originale utilizzato nel progetto e brevettato dalla SISSA. Il finanziamento 5xmille SISSA ha inoltre ha parzialmente sostenuto il progetto di PhD in Neurobiologia di Atiyeh Mohammadshirazi. 

Un articolo scientifico è pubblicato open sulla rivista Cellular and Molecular Neurobiology nel 2023. Un altro articolo è in fase di revisione e altri due sono in fase di scrittura. Inoltre il finanziamento 5xmille SISSA ha permesso di condurre esperimenti preliminari da inserire in una proposta multidisciplinare in collaborazione con l’Università di Genova e l’università di Udine dal titolo “An indole-based conductive biocompatible adhesive to promote charge transfer among nerve structures”. Il progetto è stato finanziato nel quadro dei PRIN 2022 con 296,218 euro e di cui la SISSA è capofila nazionale per gli anni 2024 e 2025.

La mia esperienza: rientrato in Italia nel 2019 dopo tre anni passati all’estero tra gli USA e UK, mi sono ritrovato a riprendere l’attività sperimentale nel mio laboratorio SISSA e ricostruire un team di studenti e collaboratori. In questa delicata fase è arrivata la pandemia con ulteriori restrizioni e difficoltà soprattutto per il mio laboratorio che si trova all’interno di un ospedale messo duramente alla prova dall’emergenza sanitaria anche per l’apertura al suo interno di un centro di ricovero per persone con COVID. In un momento così difficile, il 5xmille SISSA mi ha permesso di rilanciare l’attività sperimentale ed ampliare la dotazione delle attrezzature del laboratorio con alcune risorse che ho utilizzato per avviare nuovi progetti di ricerca e che ho potuto poi affidare ai miei studenti PhD SISSA arrivati nell’ottobre del 2020. Da lì è ripartita la mia attività di ricerca in Italia. 

Donare il 5xmille alla SISSA è importante perché noi facciamo un uso responsabile delle risorse che sono oggetto di una rigorosa e trasparente rendicontazione da parte degli uffici amministrativi SISSA che vantano una vasta esperienza nella gestione di fondi di ricerca. Il 5xmille è molto importante per i ricercatori SISSA perché sono fondi che possono essere usati per diverse tipologie di acquisto: dalle attrezzature, ai consumabili, ai servizi di collaborazione. Proprio perché estremamente flessibile, il 5xmille SISSA si presta bene per affrontare i costi non preventivabili necessari per sviluppare idee innovative da inserire eventualmente quali dati preliminari in successive richieste di finanziamenti nazionali ed europei. Donare il 5xmille alla SISSA significa far progredire le conoscenze di base e formare gli scienziati del prossimo futuro ma anche sostenere la nascita di innovative iniziative imprenditoriali o reali miglioramenti terapeutici che possono incidere nella pratica clinica a partire dal nostro territorio