Un recente studio pubblicato su The Lancet analizza gli effetti del binge drinking (dall’inglese, “abbuffata di alcolici”) sul microbioma intestinale durante l’adolescenza. Infatti, emerge una stretta relazione tra la composizione del microbiota e la sfera socio-emozionale in diversi disturbi alcol-correlati.
La ricerca dimostra alterazioni del microbioma intestinale in adolescenti dediti al binge drinking e va ad aggiungersi alla crescente letteratura scientifica che riconosce nel microbiota intestinale un importante regolatore dello sviluppo socio-cognitivo. Ma facciamo un passo indietro: cos’è il microbiota?
Microbioma o microbiota?
Fino a non molto tempo fa si parlava impropriamente di “flora intestinale” per indicare l’insieme dei batteri presenti nell’intestino umano. Non si trattava di un vero e proprio errore perché la precedente classificazione degli esseri viventi faceva rientrare i batteri tra i vegetali. Oggi, il termine scientifico corretto per descrivere l’insieme di batteri, virus, funghi e protozoi, che popola alcune parti del canale alimentare, la pelle e il tratto uro-genitale, è microbiota. La confusione non finisce qui: microbiota o microbioma?
Il microbioma indica il patrimonio genetico, ossia l’insieme dei geni, del microbiota. Sebbene il microbiota comprenda batteri, virus, funghi e protozoi, generalmente ci si sofferma sulla parte batterica per la capacità di questi ultimi di elaborare i prodotti della digestione.
Microbioma è un termine relativamente nuovo nel vocabolario scientifico, ma i concetti fondamentali e l’importanza del ruolo svolto da quest’ultimo si devono ricercare già nei pionieristici studi dell’800 sull’ecologia microbica di Sergei Winogradsky.
Le funzioni del microbiota non si limitano al metabolismo, ma ricoprono un ruolo importante anche nello sviluppo dei villi intestinali e nella costituzione della barriera che impedisce a microbi e agenti patogeni di infettare l’organismo. Inoltre, favorisce la maturazionee lo sviluppo del sistema immunitario a livello della mucosa intestinale.
Il microbiota può essere sano e in equilibrio (e si parla di eubiosi), mentre conil termine disbiosi si fa riferimento a una situazione generica di alterazione della ‘flora batterica’ fisiologica umana. Ma cosa significa davvero microbiota sano? Ci si riferisce alla variabilità batterica che si possiede o alla capacità di fermentare le fibre?
Un sano stile di vita (seguire una dieta varia ed equilibrata, svolgere attività fisica, evitare il fumo e l’alcol) influisce positivamente sullo stato di salute del microbiota. Una disbiosi può verificarsi in distretti corporei diversi, per cui è necessario far seguire il termine da un aggettivo che specifichi la regione interessata dall’alterazione (disbiosi cutanea, disbiosi orale, disbiosi vaginale, disbiosi intestinale).
Le disbiosi si verificano a causa della perdita di microrganismi benefici, della riduzione della diversità delle specie batteriche, e dell’aumento di patogeni opportunisti e/o nell’alterazione dell’ecosistema microbico. In più, l’uso improprio di antibiotici favorisce sia l’instaurarsi di disbiosi sia lo sviluppo di antibiotico-resistenza.
Le infezioni gastrointestinali alterano solo momentaneamente lo stato di eubiosi che, generalmente, si risolve spontaneamente con la guarigione dall’infezione. Tuttavia, spesso non è chiaro se sia la malattia a causare disbiosi o viceversa, o se gli effetti del microbiota e la patologia siano determinati da un ulteriore fattore ignoto.
Per comprendere meglio la complessità del microbiota intestinale, si tenga presente che questo e l’essere umano sono co-evoluti insieme per milioni di anni, sviluppando un intricato sistema di relazioni. Crescenti evidenze scientifiche mostrano come la composizione del microbiota abbia effetti su altri organi.
Infatti, oltre all’intestino, altri organi al di fuori del tratto gastrointestinale sono influenzati dalle sostanze da esso prodotte (metaboliti), assorbite e distribuite attraverso il sangue. I ricercatori hanno coniato il termine “asse” per descrivere vie di segnalazione multidirezionali che, partendo da un organo, comunicano mediante segnali biochimici con altre regioni del corpo [1].
In particolare, la comunicazione tra il cervello e l’intestino ha luogo mediante il sistema nervoso periferico e il nervo vago, attraverso il sistema immunitario ed endocrino. Il microbiota agisce sull’attività cerebrale regolando la produzione, il metabolismo e la trasmissione dei neurotrasmettitori, ossia le molecole di segnalazione nervosa. Tutto ciò potrebbe andare a modulare la comunicazione tra le cellule del cervello (trasmissione sinaptica) e influenzare il comportamento.
In altre parole, l’asse microbiota-cervello collega le funzioni cognitive e i centri deputati alle emozioni alla regione periferica intestinale. Infine, potrebbe contribuire alla patogenesi e alla progressione di condizioni patologiche di natura psichiatrica, neurologica o del neurosviluppo.
Le disfunzioni dell’asse intestino-cervello alterano le funzioni enteriche, come, per esempio, la secrezione (di acidi, bicarbonati e muco), la motilità e la sensibilità viscerale. Di conseguenza, si verificano cambiamenti cellulari a carico dei sistemi immunitario ed entero-endocrino. La presenza di un asse intestino-cervello è reso evidente anche dal fatto che alcune specie batteriche intestinali presentino proteine di superficie capaci di legare i neurotrasmettitori. Nella pratica clinica, l’interazione tra il microbiota intestinale e l’asse intestino-cervello trova conferma nell’associazione tra disbiosi e, per esempio, disturbi di ansia o depressione con patologie gastrointestinali.
La comprensione dell’asse intestino-cervello costituisce premessa importante prima di affrontare il tema principale di questo articolo. Il binge drinking è il fenomeno mediante il quale una persona assume numerose unità alcoliche al di fuori dei pasti e in un breve arco di tempo. In Italia si intende il consumo, in un’unica occasione, di oltre 6 bicchieri di bevande alcoliche (un bicchiere, una Unità Alcolica di 12 grammi di alcol puro).
Il binge drinking può danneggiare seriamente il cervello e incrementare il rischio di sviluppare dipendenze patologiche e disturbi psichici in età adulta. Il rischio è maggiore se il binge drinking è anticipato da una restrizione alimentare, che mira a ridurre l’apporto calorico e a potenziare gli effetti euforizzanti e disinibenti dell’alcol. Il divieto fino ai 18 anni è raccomandato perché solo a partire da questa età l’organismo è in grado di metabolizzare correttamente l’alcol.
Nel 2021 i binge drinker, in Italia, sono stati circa 3 milioni e mezzo di età compresa tra gli 11 e i 25 anni. La frequenza cambia a seconda del genere e della classe di età, ma prevalgono i binge drinker di genere maschile in quasi tutte le fasce d’età (11-85+). L’eccezione riguarda i minorenni (fascia di popolazione per la quale la percentuale dovrebbe essere zero a causa del divieto di vendita e somministrazione di bevande alcoliche): la prevalenza di ragazze che consumano con modalità binge drinking è soltanto lievemente inferiore a quella dei coetanei maschi.
Binge drinking, adolescenza e cognizione socio-emozionale
Evidenze scientifiche precedenti al lavoro pubblicato su The Lancet e citato in aperturamostrarono che le modificazioni del microbioma intestinale associati all’alcol inducono disturbi cerebrali e comportamentali nei topi.
Focalizzando l’attenzione sull’adolescenza, un periodo cruciale per la crescita cerebrale e del sistema entero-immunitario, i ricercatori hanno identificato alterazioni del miocrobioma associate al fenomeno del binge drinking in adolescenti. Tali alterazioni persisterebbero anche in età adulta.
Lo studio dimostra che l’abuso di alcol durante l’adolescenza è legato ad alterazioni del microbioma, prima ancora che si sviluppi una dipendenza: ci sarebbe, infatti, una ‘firma’ all’interno del microbioma dei giovani binge drinker.
Inoltre, la ricerca evidenzia il ruolo fondamentale del microbioma intestinale nella regolazione delle pulsioni e della cognizione sociale. I ricercatori concludono il lavoro sottolineando come le alterazioni dell’asse microbiota-cervello possano alimentare ulteriori disregolazioni e aumentare il rischio di sviluppare psicopatologie, soprattutto nella fase adolescenziale.
Il tema dell’abuso di alcol, in tutte le fasce d’età, è urgente e l’Organizzazione Mondiale della Sanità, il 20 gennaio 2023 ha concluso la consultazione con le associazioni professionali e il mondo accademico per implementare il piano d’azione globale sull’alcol 2022-2030.
Il Piano rientra nella più ampia strategia mondiale di contrasto alle malattie cronico-degenerative, azione centrale dell’Agenda 2030 delle Nazioni Unite e degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile che mirano a ridurre del 10% il consumo rischioso e dannoso di alcol entro il 2025. La comunità scientifica e accademica globale, e i professionisti della salute puntano su una prevenzione basata sulle evidenze scientifiche.
Note:
[1] Gli assi tra intestino e organi possono verificarsi attraverso la via di segnalazione nervosa, mediante il sistema della vena porta epatica o direttamente attraverso il passaggio di segnali biochimici tra la barriera epiteliale intestinale e la circolazione sanguigna.
Infinitamente piccolo, infinitamente grande, di Mauro Ferrari, Arnoldo Mondadori Editore – recensione e intervista all’autore
Mauro Ferrari è prima di tutto una persona curiosa, poi un ultra-maratoneta e, non ultimo, anche un accademico e imprenditore, impegnato nella ricerca sulle nanotecnologie applicate alla cura dei tumori. Padova, Berkeley, Bethesda, Houston. Non è il percorso della sua ultima performance sportiva, ma è certamente una parte del suo percorso di vita personale e professionale.
Laureatosi in Matematica all’Università di Padova, nel 1987 si trasferisce negli Stati Uniti, dove consegue il Master e il Ph.D. in Ingegneria Meccanica alla University of California, Berkeley, e inizia subito la carriera come professore di Ingegneria dei Materiali e Ingegneria Civile. Contemporaneamente alla docenza e alla direzione del dipartimento di Ingegneria Biomedica alla Ohio State University, a 43 anni inizia a studiare medicina e collabora con il National Cancer Institute a Bethesda, dove dà inizio al programma federale USA di nanotecnologia oncologica. Nel 2006 si trasferisce in Texas, dove è professore ordinario di Medicina Interna e direttore del dipartimento di Nanomedicina alla University of Texas, Houston, e professore ordinario di Terapie Sperimentali (Anderson Cancer Center). Seguono i dieci anni alla presidenza del Methodist Hospital Research Institute, e la brevissima esperienza all’European Research Council. Attualmente è presidente e amministratore delegato di BrYet Pharma, consigliere d’amministrazione di Arrowhead Pharmaceutics e professore di Scienze Farmaceutiche all’Università di Washington. Non si contano i premi, gli incarichi e le partecipazioni a ricerche dalle quali sono nati alcuni dei farmaci più innovativi per la cura dei tumori. Mauro Ferrari conta 60 brevetti a suo nome e oltre 500 pubblicazioni su riviste internazionali.
Il libro Infinitamente piccolo, infinitamente grande, edito da Mondadori, è un dialogo coinvolgente con il lettore: si legge come se fosse una chiacchierata con un conoscente. La scienza diventa metafora/analogia di tutte le attività umane. Giochi di parole, salti temporali, gioie e dolori, successi e fallimenti. Il saggio è un viaggio nella mente dell’autore, un’avventura nel flusso di pensieri dello scienziato, a volte condivisibili, altre volte comprensibili e quasi mai superficiali. Nella mente dello scienziato non vi sono solo numeri, formule, specifiche tecniche dei materiali usati per la nanomedicina oncologica, ma anche tanto sport (sembra di correre con lui), moltissima musica, la creatività, la natura, el’amore. Infinitamente grande è l’amore per il proprio lavoro, per la ricerca scientifica sull’infinitamente piccolo al servizio della comunità.Il libro ha tutte le caratteristiche per essere una fonte di ispirazione per i giovani.
È anche possibile ascoltare il professore in musica: l’album Mauro Ferrari e LA Rhythm & Blues Band, della Rhythm & Blues Band di Cividale e Mauro Ferrari si può ascoltare su Spotify, Youtube, Amazon Music, e altri distributori musicali. Il disco è la colonna sonora dello spettacolo di scienza e musica che fa con la band.
Ringraziamo Mauro Ferrari, per aver risposto alle domande di ScientifiCult, con grande spontaneità e generosità:
Nel suo libro Infinitamente piccolo, infinitamente grande fa spesso riferimento ai giovani, alla fiducia che meritano e ai talenti che, a volte inconsapevolmente, possiedono. Quanto è importante, nel suo lavoro, incoraggiare i giovani?
Beh, per me a questo punto della vita credo che sia la cosa più importante: incoraggiare/sostenere e talvolta anche avere un po’ di amorevole pazienza (ovvio, viste le quantità industriali che hanno avuto i miei mentori con me). Ci tengo tantissimo. Negli anni ho avuto la fortuna ed il privilegio di fare da mentore a giovani che, nonostante la mia guida (spericolata) sono diventati fortissimi in carriera, come professori e leader in posti importanti come Oxford, EPFL, Berkeley, MIT, Duke, Brown, Univ Washington, Univ Florida, UC San Francisco, Houston Methodist, Brown University, e altre ancora… In Italia ad esempio all’IIT, a Trento e Udine, a Milano e Catanzaro. Anche Torino.
Devo dire che sto ricevendo molto riscontro per il libro proprio tra giovani, specialmente da quelli/e che hanno un interesse per le scienze, ma anche per le altre cose di cui racconto storie. Che so, la musica, le maratone, e quant’altro (mi hanno detto che leggere il libro è come stare in un frullatore acceso – non sai mai se arriva una carota, un pezzo di pomodoro, di arancia, o i semi di qualcosa che non si sa, tra il miele e qualche goccia di cognac, di quelli che non costano troppo). Sto facendo tante conferenze e incontri con gioventù (di ogni età) e mi diverto moltissimo (almeno io, loro non so); spesso porto qualche musicista con me così racconto di scienza con un po’ del linguaggio del jazz e blues, o in stile cantautorale (che sto un po’ imparando, ma non mi riesce troppo bene, sono più a mio agio con blues e jazz, dopo 42 anni negli USA). P.S.: canto e suono il sax.
Ho fatto e sto facendo incontri di questo tipo in università certo, ma anche nelle scuole superiori, medie, elementari e persino negli asili! Ad esempio, qualche settimana fa mi sono trovato a Napoli con un ragazzo delle superiori che ho invitato sul palco in teatro e che si è messo a fare rap, dialogando con i miei messaggi e con altre musiche: era proprio bravo e mi sono divertito tantissimo!
Vedi, magari i presenti si dimenticheranno molto in fretta dei dettagli tecnici e scientifici di cui ho parlato (come capita a tutti, non tiriamocela tanto…) ma l’emozione resta in memoria. Se poi vai via pensando che ti sei divertito ad un incontro con uno scienziato, vedi un po’, magari ti viene voglia di scienza, provi simpatia invece che la paura di non capire.
E l’avrete già capito – INVITATEMI E IO VENGO! I miei contatti sono disponibili per tutti nel libro, a pagina 23, ed eccoli qui di nuovo mauroferrari.boh@gmail.com.
(Perché pagina 23? Beh perché nella smorfia napoletana il 23 è lo scemo del villaggio, così non vi dimenticate più di me, no?)
Rispetto al passato, il mondo della scienza sta cambiando e in diversi campi di studio si assiste ad un progressivo bilanciamento tra i due sessi. Nel suo libro si legge “le donne sono grandi protagoniste dell’ingegneria spaziale”. Tuttavia, vi sono ancora numerosi ostacoli per le donne alla costruzione di una carriera nella scienza. Infatti, sono poche le donne che occupano posizioni da leader e, spesso, eccellenti scienziate non hanno la visibilità che meriterebbero per i loro contributi scientifici.Sulla base della sua esperienza, potrebbe suggerire una via d’uscita al problema?
Io sono stato molto fortunato perché la maggioranza dei successi dei miei mentee sono donne, che nei miei settori di lavoro (almeno lato bio/farma) sono spesso la maggioranza. Ma sul lato ingegneria/fisica/matematica (e pure imprenditoria) c’è tantissimo talento femminile, ma ahimè non abbastanza visibilità, hai ragione. Il mondo fortunatamente si sta svegliando su questo, ma troppo lentamente. Come fare ad accelerare? Ci sono tanto approcci in corso d’opera, in giro per il mondo, e tutti hanno dei meriti importanti, ma credo che alla fine siano le success stories che fanno la differenza, role models di successo reale e profondo, e questo richiede tempo e costanza nell’impegno della promozione femminile: non bastano proclami e operazioni brevi. Ho letto uno studio che diceva che la variabile più importante nel determinare se e quanto un uomo è favorevole al women’s empowerment nelle professioni dipende da quante figlie ha… Io con 4 (due coppie di gemelle) credo di stare abbastanza bene, dai! Di queste, Ilaria sta svolgendo un MD/PhD ed è già laureata in ingegneria meccanica alla Columbia University, Chiara è disegnatrice di cartoni animati e regista per DreamWorks, Kim fa anche lei cartoni animati, ma per la Khan Academy come direttrice dell’animazione, e Federica fa l’indossatrice e modella e gestisce un sistema di palestre. Tutte negli USA, dove sono nate. E poi c’è Giacomo, il primogenito, che è informatico a Seattle.
Nel suo libro è forte il messaggio della scienza come servizio diretto alla comunità e che possa portare beneficio al mondo, soprattutto a chi ne ha più bisogno. Altrettanto forte è l’auspicio/invito alle scienziate e agli scienziati a svolgere il proprio lavoro con responsabilità e di portarlo a termine.La politica le sembra sempre pienamente consapevole del ruolo sociale della scienza?
Chiarisco: io rispetto completamente punti di vista diversi, e non ho nessunissima intenzione di fare il predicatore e/o convincere nessuno a fare come piace fare a me, figuriamoci. Ognuno faccia il suo a modo proprio: che bella la libertà, che bello il rispetto. I due pastori della chiesa (capita che sia Metodista) dove vado quando sono a Houston (la chiesa è St John’s Downtown, vai a vederla online se vuoi: fenomenale chiesa, storicamente nera con grandissima musica e un imbattibile spirito di solidarietà per tutti!) si chiamano Rudy e Juanita e hanno il motto: ”I love you and there is nothing you can do about it” (Ti voglio bene e non ci puoi fare nulla!). Differenze d’opinione, pestate di calli, pure un dito nell’occhio e quello che ti pare, and I still love you! Quindi benissimo quelsiasi approccio alla scienza, e se vogliamo essere amici o comunque comportarci da esseri comunicanti, magari possiamo condividere quali sono le nostre motivazioni interne o no? Beh, per me ormai a questo punto della vita e per quello che resta, piace fare cose utili per chi si può aiutare. E non è che ci riesca sempre, ma quando succede devo dire che dà un senso alla vita, vero?
Quando la ricerca tocca da vicino i temi della salute e si ha davanti un pubblico sofferente e fragile, predatori senza scrupoli possono approfittarne. Si entra nella dimensione della frode e diventano concreti i rischi per la società. Nel suo libro cita il caso Stamina, ma l’elenco delle cure salvifiche senza alcun fondamento scientifico potrebbe essere molto lungo. In ambito oncologico, purtroppo, non mancano le ‘terapie alternative’ (omeopatia, medicina ayurvedica, naturopatia).Come reagisce alle frodi che riguardano la salute?
Tante frodi, tanto sfruttamento della sofferenza, è orribile a vedersi e dolorosissimo a maggior ragione perché è vero danno inferto su persone particolarmente disperate e fragili. Noi come scienziati abbiamo delle responsabilità, perché ci siamo persi tanta della fiducia che avevano in noi le comunità in seno alle quali siamo al servizio (nota: a me piace molto il concetto di essere un servitore della comunità; mi sembra giusto visto che è la comunità che ci fornisce gli strumenti che utilizziamo per fare gli studi che ci piace fare, ti pare?). E così la gente va verso le magie e le superstizioni, invece che verso la scienza. Anche in questo senso Covid è stato un disastro. Tutti in televisione a dare come certezze cose che si sapeva benissimo che non lo potevano essere, esagerando tutte le affermazioni, mescolando la scienza con la politica e l’ideologia, facendo spettacolo di giochi di potere… per forza la gente non si fida! Dobbiamo imparare a dire la verità, nel bene e nel male. Basta complessi di superiorità e onnipotenza! E basta paternalismi, “Noi” (scienza, stato, apparato) a dire a tutti cosa è meglio per loro e per il mondo. Ragà, il dubbio è la chiave della scienza, no? E basta fare credere che la verità scientifica si basa sul numero di persone che “votano a favore”: la scienza che conta succede nelle divergenze! E quindi verità e trasparenza sono le chiavi. E per quanto riguarda le terapie varie, che ci piaccia o no, e che sia migliorabile non ci piove, ma l’unico strumento scientifico che abbiamo sono i trial clinici con sufficienti valenze statistiche. Quello che non è passato per questo sistema magari è ancora meglio – importante dire che non lo possiamo sapere fino a quando non sia stato rigorosamente testato – ma senza trial clinici non ci può essere autorizzazione clinica. E che palle tutte queste teorie della cospirazione che si vedono – credo abbastanza universalmente una grande perdita di tempo ed energie – se non credi a sistema sarebbe tanto meglio mettersi a lavorare per risolvere i problemi, invece che sognarsi follie cospirazioniste, che dici? Ad esempio trovare fondi/modi per testare in maniera rigorosa una strategia terapeutica non tradizionale?
E per rispondere direttamente alla domanda – in politica (Oh My God!) veramente sembra che nessuno capisca nulla di scienza! Ma la realtà è che è peggio dell’ignoranza (che a me è pure simpatica), è una scelta! Che a lungo (e neppure troppo) andare affossa le civiltà e le culture. E temo che l’Italia sia molto a rischio su questo.
Lei si occupa di ricerca contro il cancro, la missione dichiarata della sua vita. Una ricerca che lei porta avanti da molto tempo perché la scienza richiede la verifica dei dati da parte della comunità scientifica. Spesso si ha fretta di divulgare risultati promettenti, anche prima che la comunità scientifica li abbia messi alla prova. Questo, a lungo andare, si traduce in sfiducia nella scienza e disinformazione.Cosa ne pensa al riguardo?
Sempre difficile per lo scienziato stare attento a non dare troppa speranza, è vero – tante volte la comunicazione un po’ troppo gloriosa nasce solo dall’entusiasmo, dall’ottimismo, dalla passione che alla fine sono le cose che ci spingono alla vita nella scienza, no? Ma comunque sia, è nostra responsabilità presentare le nostre conclusioni ed aspettative in maniera equilibrata – non facile, credimi – ed è certamente capitato anche a me di proiettare dell’ottimismo che poi si è rivelato prematuro. Resta la triste realtà che dalla scoperta scientifica al prodotto farmaceutico in clinica ci sono in media almeno 15 anni e 2 miliardi di Euro, e quindi quasi tutte le scoperte promettenti di cui si legge sui giornali non arrivano mai in clinica, e se ci arrivano, arrivano troppo tardi per chi sta oggi soffrendo del male che si vuole curare con la scoperta annunciata. È in qualche modo il prezzo da pagare del sistema dei trial clinici del mondo farmaceutico: un mondo che va certamente riformato, in maniera profondissima, per raggiungere un servizio ottimale alla comunità globale, specialmente nelle sue componenti meno abbienti, che sono quasi completamente abbandonate a se stesse.
La nanomedicina consiste nel veicolare i farmaci tramite particelle (per esempio di silicio, lipidiche, virali), completamente innocue per il corpo, caricate di medicinale. Quale è secondo lei la sfida più urgente della nanomedicina?
La nanomedicina ha tantissime linee tecnologiche che sono presenti nella medicina di tutti i giorni: spesso non ce ne rendiamo conto, ma è veramente dapertutto. Basti pensare al Covid: i test diagnostici usano microfluidica su quantità nanoscopiche di fluidi e reagenti. Cose che ho visto nascere all’alba della nanomedicina, trent’anni fa. E sempre riguardo il Covid: i vaccini con mRNA, ad esempio quelli di Pfizer e Moderna, non funzionerebbero mai senza le nanoparticelle lipidiche (no, non ci sono le nanocose che connettono il cervello a Bill Gates tramite le torri 5G, quelle sono appunto scemenze cospirazioniste). Ho visto nascere anche le nanoparticelle per uso in medicina, anzi ho diretto la formulazione ed il lancio del programma federale USA in questo, che nel tempo ha dato dozzine di farmaci anticancro (e altre malattie) che vengono ormai usate in tutto il mondo. La sfida più importante adesso? Le metastasi, specialmente quelle ai polmoni ed al fegato, indipendentemente dal sito del tumore primario: restano la principale cause di morte in oncologia. È su queste che io lavoro (da trent’anni) e finalmente penso di essere a meno di 12 mesi da sperimentazioni cliniche. Ma anche in passato mi è successo di pensarlo: vedi sopra!
Le dico tre parole estrapolate dal suo libro, che lei chiama “pilastri fondamentali della scienza”: motivazione, conoscenza, amore. Potrebbe spiegarci brevemente cosa intende?
Beh, credo che sia il capitolo centrale del libro, “I (miei) (tre) pilastri della scienza”, che si trova subito dopo agli altri due capitoli fondamentali: “Figure di M… auro” (ce ne sono tante ed è per quello che il libro ha tante pagine) e “I miei 29 anni di fallimenti” (che se lo scrivessi oggi sarebbero quasi trentuno). “Miei” è tra parentesi proprio per il rispetto delle prospettiva altrui, vedi sopra. E pure “tre”, perché comincio a pensare che invece sono quattro.
E non sono pilastri nel senso della topologia e dell’architettura diciamo – dei templi greci – ma spero ci capiremo lo stesso. Il primo: la conoscenza, è ovvio, no? Il nostro mestiere nella scienza è creare conoscenza e condividerla/insegnarla. Bello ed emozionante di per sé, non occorre altro. Ma per qualcuno è importante chiedersi “perché?” – motivazione – secondo pilastro. Perché faccio questo mestiere? E perché è importante scoprire e condividere conoscenza? In modi diversi, per strade diverse, alcuni che se lo chiedono giungono alla conclusione che è per fare del bene al mondo. Fichissimo. Ci si arriva per vie cristiane, musulmane, ebraiche, buddiste, per altre religioni, da nessuna religione come atei, agnostici, militari e metà prezzo come direbbe forse Totò, pure da milanisti, interisti, juventini e tifosi del Darwin Football Club (chi lo sa?!), e pure venendo da filosofie fichissime, da Kant a Popper e Feyerabend e pure da sua zia Evelyn. Sembra sia una costante universale, voler fare del bene al mondo. Bene, comunque ci si arrivi. Ma come si fa a sapere quando ci si è arrivati, alla prospettiva giusta sul perché si fa la scienza? Un bel libro di argomentazioni convincenti e uno splendido teorema del vivere? Ohi, proprio non mi sembra. Non il cervello – neppure per noi scienziati –, ce lo dice il cuore (metaforico!). L’emozione, pure a noi veneratori della ragione scientifica! Ohi ohi ohi! E allora se è vero che è l’ emozione che guida, beh, scegliamocela bene questa emozione fondante, no? Io dico: Amore (Ohi, si può dire in circoli scientifici? Si offende nessuno?). Ma se hai un’idea migliore fammelo sapere e la mettiamo su Internet, ok?
Le dico altre tre parole (non in ordine): correre, idee, salute. La sua vita personale e professionale ha sempre avuto un legame con lo sport. Qual è la migliore idea che le è passata per la mente facendo sport?
Di idee buone non ne ho avute poi tante, anzi. Ma quelle che vengono nella fase creativa delle corse lunghe (per me dopo diciamo un’ora) sono spesso le migliori. Attenzione: come quando si beve alcoolici, anche nella corsa si passa rapidamente dalle fase creativa allo stato di ebbrezza, nel quale le idee non sempre, anzi quasi mai sono da mettere in pratica… Attenzione! Capitolo di riferimento: “Pioggia Neve o Tiri Vento – Me li Faccio Tutti e Cento”, dove racconto le mie esperienze con l’ultramaratona del Passatore (appunto, 100 km di corsa a piedi). La migliore idea venuta correndo? La prossima, spero!
La storia della scienza è sia storia di fallimenti sia di grandi innovazioni e scoperte. Spesso sono più numerosi gli errori e i fallimenti dei grandi risultati. Lei racconta in modo efficace gli errori, i fallimenti e i successi delle sue ricerche. Qual è la cosa più importante che ha imparato dai suoi fallimenti?
Come canta (anzi canterà prossimamente) il grande Piero Sidoti: “Settecento Volte Perdenti, Settecento e Una Sognanti”. Frank Sinatra canta “That’s Life”, per dire che se finisci faccia a terra ti devi rialzare e ripartire: “pick yourself up and get back in the race!” I Samurai dicevano “sette volte a terra, otto volte in piedi”. Nel nostro mestiere, ahimè, molte più di sette… e dopo un po’ ci si rompe le palle di doversi rialzare di nuovo, e magari fa male un po’ dapertutto… E se lo facciamo per noi stessi, per il successo, per la carriera, per le più svariate ragioni, allora dopo un po’ si smette di rialzarsi o si cerca un altro lavoro. A meno che – ed è questa la scoperta! – lo si faccia per aiutare qualcuno che ha bisogno che ci arriviamo a quella scoperta o a portarla in clinica. E se si pensa alle persone che si possono aiutare, che tu le conosca o no, allora per forza ci si rialza tutte le volte che serve!
Nel suo libro si legge “L’idea vincente viene da chi non te lo aspetteresti […] Succede solo se sai ascoltare e sai mettere tutti nella condizione di poter essere ascoltati”. Come si relaziona con i suoi collaboratori?
A tirarsela tanto non finisce mai bene. Il successo è 90% risultato di circostanze fortunate (posto giusto, momento giusto, dove sei nato e cresciuto, che risorse ti hanno dato, e soprattutto chi hai intorno), mentre le sconfitte quelle sì che sono 90% merito nostro – e anche in quelle le persone intorno a noi sono la chiave – perché ci aiutano a rialzarci e a imparare dalle sconfitte (che poi è l’ unico modo per imparare sul serio). Quindi i collaboratori sono la chiave e bisogna trovare quelli giusti per noi – valori condivisi, modo di lavorare compatibile – e soprattutto tanta inossidabile fiducia reciproca! E per citare il presidente Ronald Reagan: “The secret of success is to surround yourself with great people – and get out of their way!”
L’articolo sulle trombofilie ereditarie inaugura una nuova rubrica, con la quale rispondere alle domande dei lettori. Si è quindi approfondito l’argomento, non senza alcune difficoltà, dal momento che si tratta di una malattia rara. Come indicato anche altrove, i nostri articoli hanno scopo informativo e divulgativo, e non sostituiscono in alcun modo il parere, la diagnosi o l’intervento del medico o di altri operatori sanitari: in caso di bisogno invitiamo a rivolgervi a loro.
Le trombofilie ereditarie consistono in anomalie coagulatorie genetiche che favoriscono l’eccessiva formazione di trombi ed emboli venosi (le vene sono i vasi sanguigni che riportano il sangue verso il cuore). Il trombo è un aggregato solido di componenti del sangue quali piastrine, globuli rossi, globuli bianchi e fibrina che si forma nei vasi sanguigni o nelle cavità cardiache aderendo alle pareti. Il trombo può staccarsi e propagarsi, comportando l’ostruzione di vasi importanti, o può frammentarsi e dar luogo ad emboli. Questi ultimi sono formazioni anomale insolubili di origine varia (lipidica, trombotica o gassosa) che circolano nel torrente sanguigno e possono ostruire un vaso. I meccanismi alla base delle trombofilie ereditarie e i fattori di rischio correlati all’insorgenza della malattia sono diversi in base alla sede della trombosi (vene o arterie).
Il deficit congenito della proteina S è una malattia ematologica rara ereditaria, dovuta a difetti del gene PROS1. Il difetto riguarda il processo di coagulazione, cioè quel meccanismo protettivo necessario per evitare eccessive perdite ematiche che metterebbero in pericolo la sopravvivenza. La proteina S è presente nel plasma sanguigno in forma libera, svolgendo una funzione anticoagulante, o legata a proteine del cosiddetto sistema del complemento. La forte associazione tra carenza della proteina S, ereditaria o acquisita, e l’aumentato rischio di trombosi venose evidenzia il ruolo importante di questa proteina nel controllo dell’inizio e dell’avvio della cascata coagulativa, nonché della sua regolazione. In altre parole, come si evince dalla letteratura scientifica, la proteina S aiuta a prevenire l’eccessiva coagulazione del sangue.
Come si manifestano le trombofilie ereditarie da deficit della proteina S?
La malattia, caratterizzata da trombosi delle vene per la ridotta sintesi e/o attività della proteina S, ha una trasmissione autosomica dominante, cioè causata da un’alterazione presente nel corredo di cromosomi non sessuali. I dati sulla prevalenza della malattia non sono del tutto noti. Il deficit parziale (eterozigosi, presenza di un solo gene difettoso) di proteina S ha un’incidenza stimata tra 0,16 e 0,21% nella popolazione generale; la forma grave (omozigosi, presenza di entrambi i geni difettosi) ha prevalenza, al momento, sconosciuta per le difficoltà diagnostiche della patologia. Occasionalmente, il deficit da proteina S può essere acquisito come conseguenza di altre patologie o terapie.
Dati epidemiologici non del tutto disponibili. Immagine di Adrian
Condizioni fisiologiche e patologiche
I livelli di proteina S nel plasma sanguigno fluttuano anche in base all’età, al sesso, oltre che per influenze genetiche o acquisite come lo stato ormonale e il metabolismo lipidico. La trombofilia ereditaria da deficit congenito della proteina S può presentare tre manifestazioni, come è stato definito dalla International Society on Thrombosis and Hemostasis (ISTH), in base alla quantità della proteina S libera e totale, nonché dell’attività. Il tipo 1 e il tipo 3 sono carenze quantitative, con livelli bassi di antigene libero; il tipo 2 è un deficit qualitativo, con livelli normali di proteina S totale e libera.
Secondo loHuman Phenotype Ontology, i segni clinici e i sintomi più frequenti negli omozigoti sono porpora fulminante o trombosi venosa massiva nei primi momenti della vita neonatale. La porpora fulminante causa coagulazione del sangue estesa e morte dei tessuti, mettendo a rischio la vita del paziente. Invece, i pazienti eterozigoti sono di solito asintomatici nell’età adulta. In tal caso, gli eventi trombotici sono principalmente dovuti all’immobilizzazione protratta, ad interventi chirurgici o alla gravidanza.
La diagnosi si basa sull’identificazione dei sintomi caratteristici della patologia, una dettagliata storia individuale e familiare, una valutazione clinica e diversi test specialistici (per esempio, la misurazione dell’attività anticoagulante della proteina S, dei livelli di proteina S totale o libera). La diagnosi prenatale, nel caso in cui si presenti una storia familiare positiva per le malattie trombotiche, è possibile e si basa sull’identificazione della mutazione patogenetica sul DNA estratto dai villi coriali.
La più significante causa di morbilità è la predisposizione alla formazione di trombi a livello delle gambe, dell’intestino, dei polmoni, dell’encefalo. Non c’è (al momento), infatti, una vera e propria terapia per i pazienti. Il trattamento d’elezione prevede terapie anticoagulanti. La scelta del farmaco più idoneo, del dosaggio e della durata della terapia varia da paziente a paziente. I fattori da tenere in considerazione ai fini terapeutici sono diversi: severità e frequenza dei trombi, potenziale interazione tra farmaco e alimentazione, l’età, lo stato di salute generale. La terapia, in alcuni casi, può durare tutta la vita e, associata ad un controllo adeguato, riduce significativamente il rischio di tromboembolia.
Le immagini provenienti dall’Ucraina mostrano, purtroppo da mesi, sofferenza e distruzione. Una situazione ancora più gravosa se si è malati. A volte, però, vi è speranza. Nel marzo scorso, quando la guerra imperversava su più fronti del territorio ucraino, due sorelle trentenni, affette da epidermolisi bollosa, sono riuscite a fuggire e a salvarsi, grazie all’associazione “Le Ali di Camilla”. Sono giunte a Modena, per essere assistite nelle cure di cui hanno bisogno presso il Policlinico cittadino, un’eccellenza internazionale per questa malattia rara. L’associazione, dal luglio 2019, aiuta i pazienti che si recano a Modena per le cure, supporta la ricerca scientifica sulla patologia e fa parte dell’Alleanza Malattie Rare (AMR). Inoltre, è impegnata nell’invio di farmaci e medicazioni all’estero, su richiesta delle associazioni locali coordinate da Debra International (l’associazione internazionale di raccordo tra tutte le associazioni locali che nei vari Stati supportano le famiglie dei pazienti), e nel trasferimento e accoglienza delle famiglie che hanno lasciato l’Ucraina per venire in Italia. Il supporto non è stato solo sanitario: in poco tempo, diverse associazioni locali e comuni cittadini si sono attivati per accogliere.
L’epidermolisi bollosa (EB) è una malattia genetica ereditaria, rara e invalidante, che provoca eruzione cutanea grave con vescicole e cicatrizzazione, e lesioni delle mucose interne (comprese quelle della bocca, della gola, degli occhi e dell’ano). Queste si verificano spontaneamente o a causa di una lieve frizione. La patologia è più nota come “sindrome dei bambini farfalla” perché i pazienti sono molto fragili come le ali di una farfalla.
L’epidermolisi bollosa può trasmettersi secondo due modalità: la prima è autosomica dominante, cioè un genitore malato ha il 50% di probabilità di trasmettere la patologia alla progenie; la seconda è autosomica recessiva, ossia genitori portatori sani della malattia avranno il 25% di probabilità di avere un figlio malato (è possibile la diagnosi prenatale in gravidanza). A livello mondiale, la prevalenza è 1:17.000 nati, mentre in Italia 1:82.000. La più recente classificazione distingue quattro tipologie principali della malattia, a seconda del gene mutato: simplex, distrofica, giunzionale e Kindler. La forma meno grave, responsabile di più del 50% dei casi, è la variante simplex, perché le bolle si formano più spesso solo a livello delle mani e dei piedi. Invece, la forma distrofica è causata dal danneggiamento o dall’assenza di placche di ancoraggio, costituite da una proteina chiamata collagene di tipo VII, presenti nelle giunzioni tra epidermide e derma, e che mantengono adese le cellule fra loro. In tal caso la formazione di bolle è generalizzata, costante e lascia cicatrici. La forma giunzionale può essere letale fin dalla prima infanzia, poiché le lesioni lasciano la persona esposta agli agenti esterni e, quindi, particolarmente suscettibile di infezioni. Infine, nella EB di Kindler le lesioni, indotte da azione meccanica, si possono formare in diversi strati della pelle.
La diagnosi consiste nell’’osservazione clinica, seguita dalla biopsia della pelle, e dai test genetici di conferma.
Il primo trattamento autorizzato per la EB e Filsuvez della Amryt Pharmaceuticals DAC. È un gel per uso topico, cioè l’azione farmacologica si esplica direttamente sulla cute o la mucosa dove è applicata, per il trattamento di ferite che interessano gli strati superiori della pelle. Tale farmaco, qualificato come “medicinale orfano” (cioè utilizzato nelle malattie rare) è indicato per pazienti con malattia in forma giunzionale o distrofica. Filsuvez contiene un estratto secco di due specie di corteccia di betulla costituita da sostanze presenti in natura denominate triterpeni.
Il più ampio studio globale mai condotto su pazienti affetti da EB è lo quello di Fase III EASE, condotto su 223 pazienti. Il 41% dei soggetti trattati con Filsuvez e con la medicazione ha mostrato un recupero completo della ferita entro 45 giorni, rispetto a coloro che che hanno ricevuto un trattamento fittizio e la medicazione (29%). Dopo 90 giorni non è stata osservata alcuna differenza rispetto al gel di controllo. Pur essendo modesti, gli effetti sono stati considerati clinicamente significativi per i pazienti con forma distrofica e giunzionale. Inoltre, il medicinale ha evidenziato un profilo di sicurezza accettabile, con effetti indesiderati localizzati e gestibili. Pertanto l’Agenzia europea per i medicinali (EMA) ha deciso che i benefici di Filsuvez sono superiori ai rischi e che il suo uso può essere autorizzato nell’UE.
La terapia genica per l’epidermolisi bollosa giunzionale
Negli ultimi anni le prospettive di cura non hanno riguardato solo lo sviluppo di nuovo farmaci: la terapia genica ha mostrato che i bambini farfalla possono essere curati. Gli studi del professor Michele De Luca e della professoressa Graziella Pellegrini del Centro di Medicina rigenerativa “Stefano Ferrari” hanno aperto la strada ad un campo di ricerca in continua crescita. La ricerca italiana di Holostem e di altre realtà accademiche e cliniche europee ha permesso di mettere a punto una terapia genica utile per l’EB giunzionale. È ormai entrato nella storia della medicina il caso del piccolo rifugiato siriano Hassan, accolto in Germania insieme alla sua famiglia nel 2015. Il paziente mostrava gravi danni alla pelle, esponendolo ad un elevato rischio di morte. I ricercatori italiani prelevarono parte delle sue cellule staminali e le coltivarono in laboratorio con l’intento di correggere il difetto genetico e ottenere una nuova pelle. Tale approccio è detto terapia genica ex-vivo, ossia prevede l’allestimento di colture autologhe – ovvero dello stesso paziente – di epidermide geneticamente corretta. Obiettivo raggiunto e terapia di successo: la nuova pelle fu reimpiantata con 3 operazioni allo University Children’s Hospital di Bochum e consentì di ricostruire diverse aree del corpo. Dal 2015 ad oggi, il bambino è stato seguito dal punto di vista clinico e, nel 2021, i risultati del follow-up biologico-molecolare sono stati pubblicati sulNew England Journal of Medicine. Sono stati eseguiti test clinici, cellulari e molecolari, dimostrando, tra i numerosi parametri considerati, la ricostruzione del sistema immunitario della pelle e un adeguato livello di idratazione delle stesse aree con la presenza di ghiandole sebacee e sudoripare. Inoltre, il trattamento si è dimostrato sicuro, confermando i risultati ottenuti in vitro in oltre 30 anni di ricerca di base.
La terapia genica per l’epidermolisi bollosa distrofica
Il gene COL7A1, responsabile della produzione della proteina collagene di tipo VII, è mutato nei pazienti affetti da EB distrofica. I ricercatori della Stanford University School of Medicine hanno sviluppato una terapia genica “in vivo” per correggere il difetto. Beremagene geperpavec è una terapia genica non invasiva, applicata come un “gel” ad uso topico. Alla base del trattamento vi è virus modificato (Herpes simplex virus) che contiene il gene corretto per fornire alle cellule della pelle del paziente “uno stampo” da cui produrre la proteina. Al termine degli studi di fase I e II, la terapia genica si è dimostrata sicura ed efficace nel promuovere la guarigione delle lesioni. I risultati positivi hanno dato il via allo studio di fase III prima dell’eventuale commercializzazione.
Sebbene la strada verso la completa guarigione dei diversi e numerosi casi di epidermolisi bollosa sia lunga, la ricerca di base si conferma un tassello fondamentale per la medicina translazionale. Modena è sempre più un punto di riferimento nazionale e internazionale per la medicina rigenerativa avanzata basata su colture di cellule staminali epiteliali per terapia cellulare e genica per pazienti privi di alternative terapeutiche.
Giuseppe Luca Rizzo non rinuncia, oggi, all’amore per lo sport. E perché dovrebbe? Luca è affetto da emofilia A. L’emofilia è una malattiagenetica rara provocata dalla mancanza dei fattori indispensabili per la coagulazione del sangue. Quando era piccolo, la sua condizione non gli consentiva di praticare niente. Poi, crescendo e conoscendo se stesso, lo sport è entrato a far parte della sua quotidianità. Ad una passione se ne aggiunse subito un’altra: la musica. Sport e musica hanno aiutato Luca ad affrontare le sfide legate alla malattia e ad aprirsi alle nuove. Attualmente, la vita delle persone affette da emofilia è migliorata grazie allo sviluppo di nuove terapie di profilassi, capaci di fornire un’efficace protezione dal rischio di sanguinamenti. Luca non aveva mai parlato volentieri della sua malattia, finché nel 2021 sentì l’esigenza di uscire allo scoperto. Luca sapeva che tante persone si limitavano nello sport a causa della malattia. Pianificò, allora, un viaggio in bicicletta per trasmettere un messaggio: con l’emofilia si può fare quasi tutto. L’esperienza, condivisa con la compagna, ha avuto una grande risonanza, tanto da indurlo ad organizzare altri viaggi.
La coagulazione del sangue è un meccanismo protettivo per evitare eccessive perdite ematiche che metterebbero in pericolo la sopravvivenza. L’emofilia si eredita, in modalità recessiva, attraverso il cromosoma X: si manifesta solo nei maschi, mentre le donne possono essere portatrici sane. Essa è caratterizzata dalla carenza di uno specifico fattore della coagulazione. Esistono principalmente due forme di emofilia, la A e la B. Nel primo caso, è carente il Fattore otto (FVIII), mentre nel secondo il Fattore nove (FIX). L’emofilia A è più diffusa (prevalenza 1: 10.000) dell’emofilia B (prevalenza 1:30.000). Le manifestazioni dipendono dipendono dalla gravità della malattia, che è determinata in base alla gravità della carenza di attività del fattore coagulante. Si parla di emofilia grave quando il valore dell’attività del fattore coagulante è inferiore all’1%.
Le persone affette da emofilia, in genere, oltre alle problematiche tipiche dello stato emorragico, presentano anche altre complicanze: per esempio, sanguinamenti dolorosi e prolungati a livello dei muscoli e delle articolazioni. Tali complicanze, se non sono trattate tempestivamente e in maniera adeguata, possono portare a patologie articolari (artropatie) croniche e disabilità.
La cura dell’emofilia ha avuto grandi sviluppi negli ultimi decenni. Le misure di prevenzione specifica prevedono la somministrazione del farmaco contenente i fattori della coagulazione mancanti. Le due principali terapie per l’emofilia sono quella “on demand” (al bisogno, cioè al momento del sanguinamento) e la profilassi, che prevede la somministrazione costante del fattore carente. In Italia, uno tra i paesi più evoluti dal punto di vista clinico-terapeutico, viene utilizzata l’autoinfusione domiciliare. Come si legge su OMaR (Osservatorio Malattie Rare),
“In molte regioni italiane, dal 1976, il trattamento domiciliare è stato reso possibile grazie a leggi regionali ad hoc che permettono, dopo idoneo corso di formazione, di abilitare i pazienti e/o i loro assistenti ad eseguire la terapia a domicilio senza la presenza del personale sanitario”.
Comunque, anche tale terapia è invasiva perché i pazienti devono ripeterla periodicamente per tutta la vita.
L’azienda californiana BioMarin Pharmaceutical due anni fa iniziò, in diversi Paesi del mondo (inclusa l’Italia con l’Ospedale Maggiore del Policlinico di Milano), un trial clinico di Fase III con il farmaco con nome commerciale Roctavian (terapia genica denominata valoctocogene roxaparvovec). Il percorso regolatorio di Roctavian ha previsto il processo di valutazione da parte dell’Agenzia Europea per i Medicinali (EMA) e i pareri del Comitato per i Medicinali per Uso Umano (CHMP) e del Comitato per le Terapie Avanzate (CAT). Il 7 settembre 2022, la Commissione Europea ha concesso al farmaco Roctavian l’autorizzazione condizionata all’immissione in commercio per il trattamento dell’emofilia A grave. Tale tipo di autorizzazione garantisce che il farmaco approvato soddisfi i rigorosi standard UE su sicurezza, efficacia e qualità. Come si legge sul sito Epicentro dell’Istituto Superiore di Sanità
“le autorità regolatorie ricorrono a questo strumento se il beneficio della disponibilità immediata di un farmaco supera chiaramente il rischio legato al fatto che non tutti i dati sono ancora disponibili, normalmente richiesti per le autorizzazioni standard”.
Una volta concessa, le aziende sono obbligate a fornire entro determinate scadenze, ulteriori dati per confermare che i benefici continuano a superare nettamente gli eventuali rischi.
Il farmaco è designato come orfano, cioè destinato alla cura di una malattia rara, la cui realizzazione, da parte delle aziende farmaceutiche, non consente ricavi per recuperare i costi sostenuti per il loro sviluppo. Tale denominazione garantisce a Roctavian un periodo di 10 anni di esclusività di mercato ed esclude la competitività di farmaci simili con la stessa indicazione terapeutica.
Roctavian è un medicinale per terapia avanzata denominato “prodotto di terapia genica”. La strategia alla base della terapia è fornire all’organismo una copia corretta del gene difettoso. Il farmaco è usato nei pazienti adulti affetti da emofilia A in forma grave che non hanno anticorpi per il FVIII e contro il virus che trasporta il gene del fattore mancante. Il tipo di virus utilizzato nel medicinale (detto virus adeno-associato) non provoca malattie nell’uomo. Roctavian è somministrato, in una struttura attrezzata, con infusione endovenosa un’unica volta. Esso fornisce al paziente il gene grazie a cui le cellule del fegato possono iniziare a produrre il FVIII senza che sia più necessario ricorrere alle infusioni periodiche (Osservatorio Malattie Avanzate).
Il dato che emerge dal trial, che ha coinvolto 134 pazienti, riguarda il numero annuo di episodi emorragici: si è ridotto di circa l’85% e con esso anche il tasso medio di infusioni di FVIII. Parallelamente, l’attività del FVIII nei pazienti che hanno ricevuto Roctavian si è mantenuta stabile nel tempo a due anni dalla somministrazione.
Il farmaco consentirà di ampliare le scelte terapeutiche del medico, potendo considerare anche un’infusione una tantum che protegge dalle emorragie per diversi anni.
Secondo una stima dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, nel 2018 253 milioni di persone soffrivano di patologie oftalmiche e di questi 36 milioni erano ciechi: le patologie della cornea (superficie oculare davanti all’iride) rappresentano la quarta causa di cecità a livello globale (5,1%) dopo cataratta, glaucoma e degenerazione maculare legata all’età. Il recente studio pubblicato sulla rivista scientifica JAMA Ophthalmology evidenzia la drammaticaproporzione tra cornee disponibili al trapianto e la richiesta: 1 a 70.
Nell’ultimo decennio sono stati fatti sforzi importanti per incoraggiare la donazione di organi e tessuti, tra i quali le cornee. Tuttavia, circa il 53% della popolazione mondiale non ha accesso ad un trapianto corneale. È comprensibile, quindi, che il mondo della ricerca biomedica dedichi notevoli sforzi nello sviluppo di soluzioni alternative o complementari, come lo sviluppo della cornea artificiale.
Per riparare i danni corneali vi sono diverse strade percorribili a seconda dei casi. Itrapianti parzialmente artificiali prevedono la sostituzione della cornea del paziente con un complesso costituito da tessuto umano, una protesi di materiale plastico (polimetilmetaacrilato) e un anello di titanio.
In alternativa,il trattamento con cellule staminali: quando l’epitelio di rivestimento corneale viene seriamente danneggiato vengono distrutte anche le cellule limbari, cioè le cellule progenitrici che consentono all’epitelio corneale di rinnovarsi. In questi casi il trapianto di cornea da donatore non è eseguibile.
Molto più raramente è stata utilizzata la membrana amniotica, ossia lo strato più interno del sacco amniotico, per ricostituire l’epitelio corneale, ridurre l’infiammazione e controllare la crescita incontrollata di vasi e tessuto fibroso.
È di all’incirca un mese fa la notizia dell’impianto di una cornea artificiale, in collagene ricavato da pelle di maiale, su 20 pazienti affetti da cheratocono (malattia cronica degenerativa della cornea) in Iran e India (clinicaltrials.gov no. NCT04653922).
La ricerca e i primi test, realizzati dai ricercatori della Linköping University e dell’azienda LinkoCare Life Sciences, sono stati pubblicati sulla rivista Nature Biotechnology.I ricercatori hanno utilizzato la proteina suina purificata (il materiale di partenza è un prodotto di scarto dell’industria alimentare, già utilizzato per dispositivi medici approvati dall’FDA) per costruire materiale robusto e trasparente da impiantare in un occhio umano. Le cornee bioingegnerizzate possono essere conservate anche per due anni prima di essere utilizzate, a differenza di quelle da donatore che devono essere trapiantate entro due settimane.
I pazienti che hanno partecipato al clinical trial sono stati seguiti per due anni e nessun evento avverso è stato osservato. 14 pazienti, inizialmente ciechi, hanno recuperato le capacità visive.
Jamal Furani, 78 anni, da Haifa non era capace di distinguere un amico o il suo vicino di casa se gli fossero stati accanto. L’uomo, infatti, era affetto da cecità corneale bilaterale, una condizione limite causata da patologie gravi della cornea. Le gravi alterazioni della trasparenza corneale lo hanno incatenato nell’ombra per un decennio. L’unico tentativo possibile, dopo 4 precedenti interventi chirurgici falliti, di donargli nuovamente la vista, era provare qualcosa di completamente nuovo.Jamal non era idoneo al trapianto da donatore, ma si presentò un’ultima opportunità: l’impianto di cornea sintetica artificiale. CorNeat KPro, progettata dall’azienda CorNeat Vision, è una cornea artificiale completamente sintetica che si integra tra le componenti dell’occhio, sfruttando cellule esistenti del bulbo oculare. L’intervento è stato condotto al Rabin Medical Center di Petah Tikva, dalla Professoressa Irit Bahar, Direttrice del dipartimento di oftalmologia. Dopo ventiquattro ore dall’intervento sono state rimosse le bende: l’uomo è riuscito a identificare immediatamente le singole dita della mano, i numeri in una tabella, a leggere qualche riga e a vedere sua figlia.
Il successo di questi interventi lasciano concrete speranze per un loro più ampio impiego nell’immediato futuro. Intanto, in India, è stata stampata la prima cornea 3D.
Simulare l’attività cerebrale con l’intelligenza artificiale “Come funziona il cervello?” Le neuroscienze si giovano dei contributi della fisica sperimentale e teorica per comprendere la complessità del cervello
Come funziona il cervello?
Il sistema nervoso umano contiene miliardi di neuroni e ciascuno di essi è connesso a decine di migliaia di altri neuroni mediante le sinapsi, che modificano la loro forza in una rete plastica la cui struttura dipende dalla storia dell’individuo e dalla selezione naturale, evolutiva, vissuta dal cervello. Ad oggi, la tecnologia disponibile consente di creare algoritmi, che sono alla base dell’intelligenza artificiale, capaci di riprodurre alcuni semplici aspetti cognitivi del cervello umano. Quest’ultimo si presenta come un sistema complesso, cioè è costituito da un elevato numero di componenti (i neuroni) che interagiscono tra loro dando vita a comportamenti collettivi emergenti. La comprensione di tali comportamenti sarebbe impossibile osservando il comportamento del singolo neurone, sebbene ad oggi, dal punto di vista biologico, si conosca tutto (o quasi) di questa cellula.
Simulare l’attività cerebrale con l’intelligenza artificiale. Immagine di Gerd Altmann
I sistemi artificiali che simulano il sistema nervoso
Molteplici sono le sfide scientifiche e tecnologiche da affrontare per ottenere sistemi artificiali con capacità cognitive realmente paragonabili a quelle umane. Il primo modello teorico di “rete neurale artificiale”, nato con lo scopo di spiegare il funzionamento del neurone, fu quello di McCulloch e Pitts nel 1943. La loro idea si è poi evoluta e negli anni abbiamo assistito alla nascita di molteplici altri modelli di reti neurali artificiali, insieme allo studio e allo sviluppo di algoritmi di machine learning (apprendimento automatico), che rappresenta il cuore computazionale dell’intelligenza artificiale. Le più recenti versioni di machine learning, basate sul deep learning (cioè su una o più reti neurali artificiali, capaci di apprendere e condensare le informazioni rilevanti), vengono largamente utilizzate nella ricerca di base.
Intelligenza artificiale, robotica e macchine neuromorfe (cioè costruite incorporando meccanismi simili a quelli biologici) assumono un ruolo chiave nella rivoluzione tecno-scientifica e industriale in atto. Siamo circondati da esempi di intelligenza artificiale e di apprendimento automatico, talvolta senza neanche rendercene conto. Basti pensare ai sistemi di riconoscimento del parlato, i prototipi di riconoscimento visivo per i sistemi di guida automatica, all’algoritmo di deep learning che c’è dietro una semplice ricerca per immagini in Google.
L’intelligenza artificiale è coinvolta anche nella comprensione della fisio-patologia cerebrale. L’impatto socio-economico delle patologie del sistema nervoso desta non poche preoccupazioni per i sistemi sanitari pubblici per cui è richiesto un approccio multidisciplinare.
