L’attività di ricerca dell’IRCCS Oasi Maria SS. è da sempre embricata con quella assistenziale per poter garantire l’approccio globale” che pone la persona e i propri bisogni al centro dell’azione clinica, l’ottica di un lavoro pluridisciplinare, la diretta trasferibilità in ambito assistenziale.

L'Ambito Della Ricerca

L’IRCCS Oasi Maria SS. dal 1988 svolge ricerca clinica e di base nell’ambito delle cause congenite ed acquisite della disabilità intellettiva e della involuzione cerebrale senile, e dell’individuazione dei mezzi di prevenzione, diagnosi, cura e riabilitazione.

Le Linee di Ricerca (RC) si articolano in quattro aree principali

LINEA DI RICERCA 1 - 2022

ASPETTI CLINICI, NEUROFISIOLOGICI, PATOLOGICI E MOLECULARI DEI DISORDINI NEUROCOGNITIVI E NEUROLOGICI DEGLI ADULTI

Responsabile Scientifico: Dr. Raffaele Ferri

Descrizione
Questa linea comprende studi su aspetti tipici della psichiatria biologica dell’invecchiamento. In questo contesto, a causa della frequenza relativamente alta della malattia di Alzheimer, la nostra ricerca include anche progetti che affrontano questa condizione dal punto di vista clinico, genetico, riabilitativo, neuropsicologico e neurofisiologico. L’obiettivo della linea è ottenere informazioni utili alla comprensione delle basi genetiche, molecolari e neurofisiologiche di diverse condizioni frequenti e tipiche dello spettro neurodegenerativo con uno spirito prettamente innovativo/traslazionale e con un’attenzione anche a possibili interventi riabilitativi con tecnologie avanzate.

Background
La ricerca sulle malattie neurodegenerative si attesta su due principali aree tematiche, Psichiatria e Neurologia, strettamente intercorrelate tra loro. L’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) prevede che entro il 2050 30 milioni di persone saranno colpite dalla m. di Alzheimer solo in Europa e negli USA. Anche altre malattie come la m. di Parkinson, la m. di Huntington, la demenza fronto-temporale e la sclerosi laterale amiotrofica hanno un grande impatto sulla salute e sulla qualità della vita delle persone colpite, delle loro famiglie e della società. Importante area di ricerca attuale è quella di migliorare la diagnosi precoce della malattia e la rilevazione presintomatica dei sintomi psichiatrici, disfunzione cognitiva e neurodegenerazione. Notevoli progressi nella comprensione delle basi genetiche di molti di questi disturbi sono attualmente una delle principali forze trainanti nella ricerca sulle condizioni neurogeriatriche, che hanno anche consentito lo sviluppo di modelli animali transgenici e modelli cellulari geneticamente modificati, aumentando anche la nostra comprensione della fisiopatologia delle forme sporadiche di malattia e consentire la progettazione di terapie innovative. Questa conoscenza è ulteriormente integrata con una crescente comprensione della neurofisiologia delle condizioni neurogeriatiche. Infine, approcci innovativi di neuroriabilitazione cognitiva stanno già mostrando risultati molto promettenti con applicazioni pratiche sul campo.

Razionale
Questa linea include diversi studi che affrontano diversi argomenti all’interno delle aree psichiatrica e neurologica dell’invecchiamento. Diversi nostri studi su AD e MCI hanno dimostrato che l’EEG è un utile approccio allo studio della neurodegenerazione, questa linea mirerà ad approfondire la relazione tra marker EEG e indici di neurodegenerazione, connettività anatomica e/o danno vascolare e identificare marcatori in grado di caratterizzare AD e MCI. La TMS è una tecnica neurofisiologica non invasiva che fornisce informazioni in vivo e "real time" sullo stato di eccitabilità dei circuiti cortico-sottocorticali e dei neurotrasmettitori sottostanti che verrà applicata allo studio di particolari condizioni del sonno (area specifica di interesse nel nostro IRCCS) come RBD. Sarà valutata l’espressione genica sia a livello di RNA che di proteine in soggetti con PD, parkinsonismi e RLS e i risultati saranno confrontati con dati simili provenienti da altre malattie, al fine di evidenziare meccanismi di comorbidità e/o per rilevare nuove varianti. La degenerazione progressiva dei neuroni DAergici nigrostriatali, la presenza di aggregati intraneuronali contenenti alfa-sinucleina e l’attivazione anormale dei compartimenti astro/microgliale rappresentano le principali caratteristiche istopatologiche del PD che saranno studiate con modelli sperimentali e strategie terapeutiche innovative con cellule staminali, esosomi e miRNA. Per quanto riguarda il PD, sarà valutato il coinvolgimento del gene POLG1, insieme a studi funzionali relativi alla glicolisi e alla respirazione mitocondriale da effettuare su colture cellulari. Infine, uno dei temi della riabilitazione cognitiva dei disturbi neurocognitivi è quello di assistere le abilità funzionali della vita quotidiana che intendiamo approcciare con lo sviluppo di nuove app 3D su touch TV, personal computer, tablet e VRroom, anche per valutare quali di esse siano più efficaci e accettate dai pazienti.

Obiettivi globali
Questa linea di ricerca mira a integrare studi clinici ed osservazionali su pazienti con disturbi neurocognitivi e/o neurologici, insieme a dati provenienti da approcci più squisitamente sperimentali, anche con l’intento di favorire una traslazionalità rapida dei risultati nella pratica clinica, nella visione olistica e interdisciplinare della Psichiatria Biologica. Parte importante di questa linea è anche il tentativo di stabilire strategie di riabilitazione cognitiva efficaci basate sulla telemedicina e su strumenti tecnologici innovativi, anche utilizzando la realtà virtuale.

Elenco Progetti RC2022 e Responsabili Scientifici – Linea 1

Progetto 01: Studio del trascrittoma e del genoma nella malattia di Parkinson, in varie forme di parkinsonismo e nella sindrome delle gambe senza riposo, e correlazioni di comorbidità con altre malattie

Responsabile Scientifico: Michele Salemi

Anno di inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 02: Valutazione della disfunzione mitocondriale nelle malattie neurodegenerative

Responsabile Scientifico: Eugenia Borgione

Anno di inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 03: Uso di strumenti tecnologici per la riabilitazione delle attività di vita quotidiana in pazienti con disturbi neurocognitivi acquisiti

Responsabile Scientifico: Simonetta Panerai

Anno di inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 04: Disturbo neurocognitivo maggiore e lieve: caratteristiche cognitive e comportamentali, e intervento non farmacologico

Responsabile Scientifico: Simonetta Panerai

Anno di inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 05: Studio dell'espressione genica di probabili biomarcatori epigenetici in pazienti con Malattia di Parkinson

Responsabile Scientifico: Francesca L’Episcopo

Anno di inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 06: RUOLO DEI MASTOCITI NELLA RESTLESS LEGS SYNDROME (RLS)

Responsabile Scientifico: Francesca L’Episcopo

Anno di inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 07: Ruolo diagnostico e prognostico di markers elettrofisiologici alla stimolazione magnetica transcranica e loro correlati neurochimici nel declino cognitivo e nei disturbi del sonno

Responsabile Scientifico: Giuseppe Lanza

Anno di inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 08: La malattia di Parkinson al crocevia di geni, invecchiamento e infiammazione: modelli sperimentali e strategie terapeutiche innovative con focus sulle interazioni LRRK2-G2019S e fattori ambientali

Responsabile Scientifico: Bianca Maria Marchetti

Anno di inizio: 2022

Durata: 12 mesi

Progetto 09: I disturbi del sonno: aspetti clinici, neurobiologici e neurofisiologici

Responsabile Scientifico: Raffaele Ferri

Anno di inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 10: Studio osservazionale degli aspetti clinici, neurofisiologici, patologici e molecolari di pazienti con disturbi neurocognitivi e neurologici

Responsabile Scientifico: Raffaele Ferri

Anno di inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 11: Marker EEG Avanzati del Coinvolgimento Cognitivo nei Soggetti con Declino Cognitivo Lieve (MCI) o Malattia di Alzheimer (AD)

Responsabile Scientifico: Raffaele Ferri

Anno di inizio: 2022

Durata: 36 mesi

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LINEA DI RICERCA 2 - 2022

DISTURBI DEL NEUROSVILUPPO: DALLA PRATICA CLINICA ALLE BASI NEUROBIOLOGICHE

Responsabile Scientifico: Dr. Maurizio Elia

Descrizione
Questa linea si focalizza su alcune gravi condizioni psichiatriche e neurologiche dell’età evolutiva: la disabilità intellettiva (ID), il disturbo dello spettro autistico (ASD), l’epilessia e i disturbi del sonno. In una prospettiva di psichatria biologica saranno studiati i geni che causano l’epilessia e l’ASD, un modello in vitro per testare l’acido valproico (VPA) come farmaco neuroprotettivo per diversi recettori e proteine disregolati nella ID e nell’ASD. I progetti di questa linea saranno realizzati utilizzando diverse metodologie: il sequenziamento dell’esoma (WES), l’EEG, la polisonnografia, l’eye-tracking, la robotica e lo sviiluppo di linee cellulari umane di neuroblastoma SH-SY5Y.

Background
Nell’ambito della patologia neuropsichiatrica infantile, i disturbi del neurosviluppo (NDD), hanno una prevalenza del 15% circa e sono caratterizzati da deficit che determinano disfunzioni del funzionamento personale, sociale, scolastico o lavorativo. Secondo il DSM 5, i NDD includono, oltre all’ID e all’ASD, i disturbi della comunicazione, il disturbo da deficit di attenzione/iperattività (ADHD), il disturbo specifico dell’apprendimento (SLD), i disturbi motori (MD). Diverse comorbidità possono essere associate a NDD, come epilessia, paralisi cerebrale, disturbi del sonno, perdita dell’udito, cecità. Le NDD probabilmente derivano da una combinazione di fattori di rischio genetici, biologici, psicosociali e ambientali. La genetica può svolgere un ruolo importante in molti NDD e alcuni casi di ID o ASD sono associati a geni specifici. In precedenza, il nostro IRCCS si è occupato della definizione di fenotipi specifici, in modelli clinici o sperimentali di patologie neuropsichiatriche dell’età evolutiva, basati su peculiarità dell’EEG, macro- e microstruttura del sonno, potenziali evocati, ecc., correlati con genotipi ben definiti. E’ stata poi sviluppata una ricerca farmacologica innovativa (ad es. modelli in vitro) e riabilitativa (ad es. robot). Sono necessarie ulteriori ricerche per implementare programmi diagnostici e riabilitativi per le persone con NDD, al fine di migliorare la loro qualità di vita, anche in prospettiva psichiatrica, in ogni fase del ciclo vitale.

Razionale
Questa linea comprende progetti dedicati allo studio di aspetti multidisciplinari inerenti l’area della neuropsichiatria dell’età evolutiva. Le encefalopatie epilettiche e dello sviluppo (DEE) sono condizioni in cui le anomalie epilettiformi contribuiscono al deterioramento delle funzioni cerebrali. In precedenza, abbiamo sostituito l’approccio "gene-panel" con la strategia "Whole Exome Sequencing" (WES), rivelatasi promettente per la diagnosi di malattie con eterogeneità clinica e genetica, quali l’epilessia. Il WES ha permesso di aumentare del 50% l’identificazione di varianti potenzialmente causative rispetto all’approccio "gene-panel". Per quanto riguarda l’ASD, nonostante l’alto numero totale di varianti de novo identificate, i loci che contribuiscono alla suscettibilità dell’ASD sono nell’ordine di diverse centinaia, così che la convalida di specifici geni causali è una sfida significativa, dal momento che mutazioni ricorrenti in un dato gene sono così rare. Pertanto, sono necessari ulteriori studi con WES per identificare nuove cause genetiche specifiche di DEE e ASD che potrebbero portare a una migliore comprensione della patogenesi e allo sviluppo di strategie terapeutiche innovative. L’epilessia e i disturbi del sonno sono comuni comorbidità dei NDD in età evolutiva, quindi è importante studiare gli aspetti genetici, clinici, neurofisiologici e di imaging di queste condizioni. Poiché gli NDD sono caratterizzati da diverse disfunzioni cognitive, con conseguenze neuropsicologiche e adattive, verranno implementate strategie innovative come l’eye-tracking e la robotica. Di recente, il tema della diagnosi precoce dell’ASD si è imposto a livello mondiale e sarà condotto uno studio specifico sulle persone con ASD, con interviste, test diagnostici, cartelle cliniche, questionari. Il VPA, farmaco antiepilettico con effetti glutamatergici, neuroprotettivi e antiossidanti, sarà testato in un nuovo protocollo in vitro su cellule umane di neuroblastoma SH-SY5Y.

Obiettivi globali
Ricerca di nuovi geni per le DEE mediante il WES. Ricerca di nuovi geni per l’ASD mediante un panello mirato o il WES. Analisi di una serie di diversi disturbi del sonno nei bambini giunti alla nostra osservazione, utilizzando analisi osservazionali o interventistiche. Uno studio multidisciplinare (genetico, clinico, EEG, MRI) sull’epilessia in soggetti giunti alla nostra osservazione, con analisi osservazionali o interventistiche. Implementazione dell’eye-tracking e di un intervento mediato da robot in soggetti con ASD. Raccolta di dati sui tempi di diagnosi di ASD e avvio degli interventi. Effetto del VPA in vitro su linee cellulari umane di neuroblastoma SH-SY5Y.

Elenco Progetti RC2022 e Responsabili Scientifici – Linea 2

Progetto 01: Analisi mediante sequenziamento di nuova generazione (next-generation sequencing) in famiglie con disturbo dello Spettro Autistico (ASD)

Responsabile Scientifico: Francesco Calì

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 02: Caratterizzazione dello spettro genetico nelle Paralisi Cerebrali Infantili tramite sequenziamento dell'esoma

Responsabile Scientifico: Girolamo Aurelio Vitello

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 03: Le epilessie: studio degli aspetti neurobiologici, genetici, clinici, neurofisiologici e terapeutici.

Responsabile Scientifico: Maurizio Elia

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 04: I disturbi del sonno: studio degli aspetti neurobiologici, clinici e neurofisiologici in età evolutiva

Responsabile Scientifico: Raffaele Ferri

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 05: Studio degli effetti dell'acido valproico in un modello di neuroni in vitro : neuroprotezione e neuroplasticità.

Responsabile Scientifico: Carmela Maria Giovanna Bonaccorso

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 06: Approccio integrato ai disturbi del neurosviluppo

Responsabile Scientifico: Serafino Buono

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

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LINEA DI RICERCA 3 - 2022

CORRELAZIONI GENOTIPO-FENOTIPO NEI DISTURBI DEL NEUROSVILUPPO

Responsabile Scientifico: Prof. Corrado Romano

Descrizione
Questa linea di ricerca mira ad individuare nuove acquisizioni nel genotipo dei disturbi psichiatrici del neurosviluppo (NDD). Il genotipo sarà scansionato per quanto riguarda l’espressione genica e il sequenziamento dell’RNA in condizioni strumentali, come le sindromi di Down (DS) e di Klinefelter (KS). I pazienti con alti tassi di omozigosi rendono il Whole Exome Sequencing (WES) più efficiente ed efficace. La disfunzione mitocondriale e i disturbi dello spettro autistico (ASD) è un’ulteriore correlazione da evidenziare. Il sequenziamento dell’intero genoma (WGS) e la trascrittomica a cellula singola possono essere utilizzati per sviluppare modelli organoidi peculiari.

Background
Gli NDD rappresentano un’area della neuropsichiatria infantile e della psichiatria intimamente legata ad un sottostante genotipo. La correlazione genotipo-fenotipo è stata valutata unendo tecnologie innovative, come l’ibridazione genomica comparativa (CGH) e l’array Single Nucleotide Polymorphism (SNP), WES, WGS, RNA-Sequencing (RNA-Seq), Single Cell Transcriptomics, modelli organoidi con fenotipizzazione profonda in condizioni come DS, KS, ASD e NDD. Alcuni esempi riguardano la comprensione del ruolo dei geni localizzati al di fuori della regione critica DS e del cromosoma X aggiuntivo KS. La strategia di una valutazione preliminare delle regioni di perdita di eterozigosità (LOH) in tutto il genoma ha già prodotto la scoperta di nuovi geni associati a NDD. L’effetto dei microRNA (miRNA) e dei lunghi RNA non codificanti (lncRNA) sull’espressione dei geni che si associano a NDD e ASD è stato già evidenziato. Il continuo aumento di genotipi legati a NDD è documentato dalla letteratura scientifica. Il recente crescente uso di modelli organoi sta rivoluzionando la correlazione genotipo-fenotipo, portando alla comprensione dei fenotipi dei singoli pazienti. L’impatto della disfunzione mitocondriale in NDD e ASD sta diventando sempre più evidente come un percorso generale alla base di tali condizioni. La fenotipizzazione profonda sta svelando dati fruttuosi, che sono obbligatori per comprendere la patogenicità delle varianti genomiche.

Razionale
Gli NDD impattano sull’1-2% della popolazione generale, rappresentando quindi una seria sfida sia per il sistema sanitario nazionale che per i caregiver. Lo specifico follow-up clinico e terapeutico del neuropsichiatra infantile e dello psichiatra dipende in gran parte dall’identificazione del genotipo sottostante. Quest’ultimo è un compito complesso. Nonostante l’acquisizione di sempre nuove varianti patogene del numero di copie (CNVs) con DNA microarray e sempre nuovi geni associati a NDD con WES, circa il 50% dei pazienti con NDD rimane ancora senza una chiara diagnosi genetica. Questa "ereditarietà mancante" è stata parzialmente ridotta dalla scansione del genoma non codificante con WGS. Tuttavia, la proporzione di casi precedentemente non diagnosticati risolti efficacemente dal WGS rimane ancora limitata, probabilmente riflettendo la nostra ignoranza sull’impatto funzionale delle mutazioni nelle regioni non codificanti o sulle aberrazioni cromosomiche che a loro volta ostacolano la prioritizzazione delle varianti potenzialmente causali tra migliaia. Alla luce di queste considerazioni, un approccio combinato che utilizzi dati sia genomici che funzionali aiuterà l’identificazione delle varianti patogene. L’uso di RNA-Seq per rilevare miRNA e lncRNA patogeni è stato determinante nel rilevare la modulazione di geni che hanno una sequenza normale, ma sono compromessi da tale modulazione. L’uso di modelli organoidi ha fornito un modo per rilevare squilibri fenotipici in pazienti con o senza un genotipo decisamente patogeno. Questi modelli, utilizzando la trascrittomica unicellulare, hanno già dimostrato che vari squilibri genotipici sono veicolati nella stessa via. Tale logica è la base per realizzare una Linea di Ricerca che unirà, in un periodo di tre anni, l’uso di tecnologie innovative, come CGH e SNP array, WES, WGS, RNA-Seq, Single Cell Transcriptomics e Modelli Organoidi con fenotipizzazione profonda, per sviluppare un approccio all’avanguardia alla correlazione genotipo-fenotipo negli NDD.

Obiettivi globali
Il compito globale di migliorare la correlazione genotipo-fenotipo nelle NDD sarà perseguito attraverso obiettivi specifici. 1) Ricerca a livello genomico di varianti patogene in pazienti con NDD 2) Analisi RNA-Seq dell’intero trascrittoma in pazienti con NDD che ospitano varianti di significato incerto (VUS) 3) Modelling organoide in pazienti con NDD che ospitano varianti patogene o VUS.

Siamo fiduciosi che l’integrazione dei dati RNA-seq e genomici, insieme al pattern di ereditarietà e alla correlazione tra le caratteristiche cliniche e il ruolo funzionale dei geni candidati, consentirà, oltre alla diagnosi genetica, l’identificazione di specifici meccanismi patogenetici che migliorerà la conoscenza dei processi di regolazione genica e potrebbe aprire la strada allo sviluppo di future terapie mirate per una nuova psichiatria. Ciò che potremmo misurare come risultati, sarà il numero di nuovi geni associati a fenotipi noti, il numero di miRNA e lncRNA patogeni e modulanti geni associati a NDD, il numero di modelli organoidi adattati a geni e fenotipi specifici.

Elenco Progetti RC2022 e Responsabili Scientifici – Linea 3

Progetto 01: Analisi clinica e molecolare dei disordini congeniti della glicosilazione: nuovi approcci molecolari per la diagnosi e la terapia

Responsabile Scientifico: Rita Maria Elisa Barone

Anno inizio: 2022

Durata: 48 mesi

Progetto 02: Studio della trascrittoma e del genoma nei disturbi del neurosviluppo e nelle malattie rare

Responsabile Scientifico: Michele Salemi

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 03: Genetica dei Disordini del Neurosviluppo e delle Malattie Rare

Responsabile Scientifico: Corrado Romano

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 04: Coinvolgimento metabolico e neuromuscolare nei disordini del neurosviluppo

Responsabile Scientifico: Carmela Scuderi

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 05: Investigazione delle regioni di omozigosità nei disturbi del neurosviluppo

Responsabile Scientifico: Marco Fichera

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

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LINEA DI RICERCA 4 - 2022

DISTURBI COGNITIVI E MALATTIE NEURODEGENERATIVE: IDENTIFICAZIONE DI NUOVI BIOMARCATORI E NUOVI TARGET FARMACOLOGICI

Responsabile Scientifico: Prof. Filippo Caraci

Descrizione
La linea di ricerca esamina le basi neurobiologiche dei disturbi cognitivi nelle malattie neuropsichiatriche come la demenza e la depressione che è associata a deficit cognitivi ed aumenta il rischio di sviluppare demenza. Si prevede l’utilizzo di modelli preclinici di depressione e demenza al fine di analizzare i meccanismi patogenetici alla base dei deficit cognitivi in questi disturbi, utilizzando un approccio multidisciplinare e traslazionale di psichiatria biologica che spazia dall’implementazione di nuove tecniche di drug discovery, all’identificazione e validazione di fattori di rischio biologico al fine di scoprire nuovi target farmacologici per strategie terapeutiche innovative.

Background
I deficit cognitivi sono presenti in diverse patologie neuropsichiatriche quali la depressione, la malattia di Alzheimer, la schizofrenia e il dolore cronico, con un impatto forte sulla qualità della vita. Lo sviluppo di nuovi farmaci per i disturbi cognitivi potrebbe apportare miglioramenti significativi nella qualità della vita dei pazienti affetti da queste patologie e ridurre il futuro carico economico sul SSN. Considerato che non sono stati recentemente approvati farmaci innovativi nelle malattie neuropsichiatriche, i processi di drug discovery devono esser migliorati con nuovi approcci. Lo studio delle basi fisiopatologiche aumenterà le possibilità di sviluppare terapie disease-modifying che vadano oltre le attuali terapie sintomatiche. Infatti, l’identificazione di nuovi target molecolari coinvolti nella patogenesi dei deficit cognitivi associati alle malattie neuropsichiatriche, è una tappa essenziale per lo sviluppo di farmaci efficaci in grado di modificare il decorso clinico di questi disturbi. Studi recenti suggeriscono che la neuroinfiammazione giochi un ruolo chiave nella fisiopatologia dei deficit cognitivi nei disturbi neuropsichiatrici e rappresenti un nuovo target per il trattamento. In accordo a questo scenario, i nuovi modelli cellulari e/o animali di disturbi cognitivi dovrebbero essere integrati con i nuovi fattori di rischio e combinarsi con tecnologie basate sulle microfluidica al fine di migliorare i processi di drug discovery.

Razionale
Lo sviluppo di farmaci innovativi per i disturbi cognitivi è una tappa essenziale per migliorare il futuro trattamento clinico delle patologie neuropsichiatriche. L’assenza di modelli animali di disturbi cognitivi, così come i limiti dei modelli preclinici "convenzionali", sono tra le principali ragioni dei recenti fallimenti osservati negli studi clinici. I processi di drug discovery in psichiatria possono essere migliorati solo partendo dai quesiti clinici non risolti e dai nuovi fattori di rischio identificati, come la neuroinfiammazione, che dovrebbero essere inclusi nei modelli preclinici di disturbi cognitivi per aumentarne il valore traslazionale. È necessario adottare un approccio multidisciplinare in psichiatria biologica, secondo i principi della farmacologia traslazionale, che includa modelli cellulari o animali integrati con nuove metodiche come la microfluidica, la quale offre numerosi vantaggi tra cui elevata sensibilità, riproducibilità e capacità di quantificare più biomarcatori, simulando le condizioni fisiopatologiche rilevabili nei pazienti con patologie neuropsichiatriche e consentendo in questi ultimi l’identificazione di nuovi biomarcatori di deficit cognitivo.

Questa linea di ricerca utilizzerà un approccio traslazionale in psicofarmacologia che includerà l’uso di modelli preclinici di depressione e demenza al fine di analizzare i meccanismi patogenetici alla base dei deficit cognitivi in questi disturbi e identificare nuovi biomarcatori e target farmacologici. Le tecniche di microfluidica saranno applicate per migliorare i processi di sviluppo di farmaci neuroprotettivi. In precedenza, con questo approccio metodologico, è stato possibile identificare: 1) i determinanti molecolari alla base della depressione amiloide-correlata; 2) farmaci neuroprotettivi (fluoxetina, carnosina) in grado di aumentare il rilascio di fattori neurotrofici (TGF-β1), 3) nuovi biomarcatori di declino cognitivo (TNF-α and ProNGF) nel plasma di pazienti con DS.

Obiettivi globali
L’obiettivo principale di questa linea di ricerca è partire dall’identificazione di nuovi bersagli farmacologici in modelli preclinici di malattie neuropsichiatriche per arrivare alla validazione di nuovi biomarcatori di deficit cognitivo nei pazienti al fine di sviluppare nuovi approcci terapeutici. Obiettivi specifici di questa linea sono: 1) analizzare i meccanismi patogenetici alla base dei disturbi cognitivi nelle malattie neuropsichiatriche (neuronfiammazione, interazione Aβ/ Tau, attivazione ciclo cellulare) e sviluppare nuove strategie neuroprotettive; 2) identificare nuovi biomarcatori di deterioramento cognitivo (i.e. TGF-ß1) a livello periferico (plasma e PBMC) in AD e DS.

Elenco Progetti RC2022 e Responsabili Scientifici – Linea 3

Progetto 01: Nuove strategie per i processi di drug discovery e per il trattamento farmacologico dei disturbi cognitivi associati con le malattie neuropsichiatriche

Responsabile Scientifico: Filippo Caraci

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 02: Dolore e memoria: studio di nuovi bersagli molecolari per la terapia del dolore cronico e impatto su apprendimento e memoria

Responsabile Scientifico: Santina Chiechio

Anno inizio: 2022

Durata: 24 mesi

Progetto 03 TGF-beta1 come un nuovo biomarcatore plasmatico per la predizione del declino cognitivo in pazienti con Sindrome di Down

Responsabile Scientifico: Margherita Grasso

Anno inizio: 2022

Durata: 24 mesi

Progetto 04: Sviluppo e validazione di nuovi tool diagnostici basati sulla microfluidica per la diagnosi precoce della malattia di Alzheimer

Responsabile Scientifico: Giuseppe Caruso

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 05: Ruolo dei recettori nicotinici e dopaminergici durante l'invecchiamento e nella Malattia di Alzheimer

Responsabile Scientifico: Daniela Puzzo

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

Progetto 06: Ripristino della via del TGF- ß1 come nuova strategia farmacologica e di neuroprotezione nella malattia di Alzheimer

Responsabile Scientifico: Maria Concetta Giambirtone

Anno inizio: 2022

Durata: 24 mesi

Progetto 07: Nuove strategie per la diagnosi e per il trattamento farmacologico dei disturbi cognitivi nella Sindrome di Down

Responsabile Scientifico: Filippo Caraci

Anno inizio: 2022

Durata: 24 mesi

Progetto 08: Identificazione dei recettori metabotropici nella microglia umana come nuovi target per strategie di neuroprotezione

Responsabile Scientifico: Filippo Caraci

Anno inizio: 2022

Durata: 36 mesi

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