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Università degli Studi di Torino

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UN ANTIVIRALE MADE IN UNITO CONTRO COVID-19 E PER RISPONDERE A FUTURE PANDEMIE: PREMIATO IL PROGETTO ITALO-SVEDESE GUIDATO DA UNITO

Vincitore del bando Nato-Science for Peace and Security, prevede ­– grazie al lavoro di un network internazionale – lo sviluppo di MEDS433: un candidato farmaco efficace contro SARS-Cov2 e un’ampia gamma di virus umani

Il progetto di ricerca italo-svedese VIPER, guidato dall’Università di Torino e che si propone di studiare nuovi antivirali efficaci contro SARS-CoV-2, ha vinto il prestigioso bando NATO – Science for Peace and Security (SPS) Programme. L’obiettivo di VIPER (Learning a lesson: fighting SARS-CoV-2 Infection and get ready for other future PandEmic scenaRios) è rispondere a malattie virali emergenti, attuali e future, attraverso lo sviluppo di antivirali ad ampio spettro.

Il network internazionale coinvolto in VIPER è composto dai partner svedesi del Karolinska Institutet di Stoccolma (Prof. Ali Mirazimi) e dell’Università di Uppsala (Prof.ssa Katarina Edwards) e dai partner italiani dell’Università di Torino (Proff. Marco L. Lolli e Giorgio Gribaudo), Università di Messina (Prof.ssa Anna Piperno) e Università di Padova (Prof.ssa Cristina Parolin). Università ed Enti di ricerca dei due Paesi saranno impegnati nello sviluppo preclinico della molecola MEDS433, un inibitore dell’enzima diidroorotato deidrogenasi (DHODH) di ultima generazione, dalle potenti attività antivirali ad ampio spettro, capace di inibire la replicazione oltre che di SARS-CoV-2 anche di un’ampia gamma di virus umani.

I gruppi di ricerca Italo-Svedesi, che possiedono competenze scientifiche sinergiche, agiranno come un unico esteso gruppo di ricerca europeo. Con il Kick-Off meeting, che si terrà giovedì 30 Giugno, VIPER inizierà ufficialmente il suo percorso attraverso la presentazione dettagliata dei suoi obiettivi progettuali. In tale occasione verrà messa a punto un’agenda di lavoro che vedrà le ricercatrici e i ricercatori coinvolti incontrarsi periodicamente durante i 27 mesi del progetto. Le attività di VIPER prevedono lo sviluppo su larga scala di MEDS433 (Torino) a supporto della sperimentazione in vitro e in vivo, la sua formulazione in innovativi agenti veicolanti (Messina e Uppsala), lo studio in vitro delle proprietà antivirali e del meccanismo molecolare dell’attività antivirale delle molecole formulate (Torino e Padova) e lo studio dell’efficacia delle formulazioni in vivo in un modello murino di SARS-CoV-2 (Stoccolma).

Il programma NATO SPS, attivo da oltre sei decenni, è uno dei più grandi e importanti programmi di partenariato dell’Alleanza che affronta le sfide della sicurezza del XXI secolo. Attivo in scenari quali cyber defence, sicurezza energetica e tecnologie avanzate, in questo caso SPS viene diretto alla difesa antiterroristica da agenti biologici, affrontando di riflesso una tematica di enorme attualità, data dalla pandemia di COVID-19.

Il programma SPS, oltre che sovvenzionare progetti pluriennali di alto impatto tecnologico, promuove la cooperazione scientifica pratica tra ricercatori, lo scambio di competenze e know-how tra le comunità scientifiche della NATO e dei Paesi partner.

Gli effetti devastanti della malattia COronaVIrus (COVID-19) – sottolinea il Prof. Marco L. Lolli, docente del Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco dell’Università di Torino e coordinatore del progetto – hanno insegnato al mondo come, in assenza di farmaci antivirali ad ampio spettro, sia difficile controllare la diffusione iniziale di una pandemia emergente e di riflesso salvare vite umane nell’attesa dello sviluppo di vaccini e farmaci specifici per il virus emergente”.

MEDS433 è un antivirale interamente “made in UniTo”. Infatti è stato inventato e caratterizzato chimicamente dal gruppo di ricerca MedSynth del  Prof. Lolli al Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco e la sua attività antivirale ad ampio spettro, nei confronti di un’estesa varietà di virus umani, sia a DNA che a RNA, compresi i più importanti virus respiratori, è stata definita nel Laboratorio di Microbiologia e Virologia del Dipartimento di Scienza della Vita e Biologia dei Sistemi, diretto dal Prof. Giorgio Gribaudo, sempre all’Università di Torino.

“Data la sua potente attività antivirale a concentrazioni nanomolari e la bassa tossicità, MEDS433 – conclude il Prof. Lolli – può essere considerato un nuovo e promettente antivirale, non solo perché arricchisce il nostro armamentario farmacologico contro SARS-CoV-2, ma anche per affrontare futuri eventi pandemici. Siamo molto orgogliosi che questo consorzio si sia formalizzato perché avremo gli strumenti necessari per portare MEDS433 alla sperimentazione umana, cosi da fornire una soluzione strategica per affrontare le fasi iniziali della diffusione di un nuovo virus emergente”.

coronavirus antivirale COVID-19
Un antivirale contro COVID-19 e per rispondere a future pandemie. Illustrazione, elaborata dai Centers for Disease Control and Prevention, della tipica morfologia di un coronavirus umano

Testo e immagine dall’Area Relazioni Esterne e con i Media dell’Università degli Studi di Torino sul progetto di ricerca italo-svedese per l’antivirale contro COVID-19 e per rispondere a future pandemie.

TUMORE AL PANCREAS, SCIENZIATI DI UNITO IDENTIFICANO UN NUOVO MARCATORE PER INDIRIZZARE MEGLIO LE TERAPIE

Lo studio pre-clinico pubblicato dalla prestigiosa rivista internazionale Gut dimostra come PI3K-C2γ giochi un ruolo chiave nello sviluppo di uno dei tumori attualmente più aggressivi

 

Un nuovo studio preclinico, svolto al Centro di Biotecnologie Molecolari “Guido Tarone” dell’Università di Torino, ha reso possibile la scoperta di una nuova terapia focalizzata per un sottogruppo di pazienti affetti da neoplasia maligna del pancreas. Il gruppo di ricerca guidato dalla Prof.ssa Miriam Martini e dal Prof. Emilio Hirsch ha dimostrato che la proteina PI3K-C2γ gioca un ruolo chiave nello sviluppo del tumore al pancreas. L’indagine scientifica ha permesso di far luce sui meccanismi di sviluppo di questo tumore e potrebbe consentire, in futuro, di massimizzare l’efficacia delle attuali opzioni terapeutiche di uno dei tumori attualmente più aggressivi.

Emilio Hirsch cause invecchiamento
Emilio Hirsch

In Italia, ogni anno vengono diagnosticati circa 13.000 nuovi casi di tumore al pancreas e la percentuale di sopravvivenza a 5 anni è meno del 10%. Si prevede che, entro il 2030, il tumore al pancreas diventi la seconda causa di morte oncologica. La gravità e la mancanza di trattamenti efficaci rendono necessari studi per la ricerca di nuove terapie e marcatori che possano aiutare a scegliere il farmaco più efficace. Per poter crescere, le cellule tumorali hanno bisogno di nutrienti e fonti d’energia.

proteina tumore del pancreas
Tumore al pancreas, un nuovo marcatore per indirizzare meglio le terapie. Anatomia del pancreas. Immagine BruceBlaus, Blausen.com staff. “Blausen gallery 2014”. Wikiversity Journal of Medicine. DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. – CC BY-SA 3.0

L’aggressività del tumore al pancreas è dovuta alla capacità di adattarsi in condizioni avverse, come ad esempio la scarsità di nutrienti e fonti energetiche, che vengono sfruttate dalle cellule per sopravvivere. Recentemente, sono stati sviluppati dei farmaci che impediscono l’utilizzo di tali nutrienti, come ad esempio la glutammina.

PI3K-C2γ controlla la via di segnalazione intracellulare di mTOR, che regola il metabolismo e la crescita della cellula, e influisce sull’utilizzo della glutammina per favorire la progressione tumorale. Nel tumore al pancreas, la proteina PI3K-C2γ non è presente in circa il 30% dei pazienti, i quali sviluppano una forma maggiormente aggressiva della malattia

La Dott.ssa Maria Chiara De Santis, primo autore dello studio pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale Gut, ha dimostrato che la perdita di PI3K-C2γ accelera lo sviluppo del tumore, ma allo stesso tempo rende più sensibili a farmaci che colpiscono mTOR e all’utilizzo della glutammina.

Lo studio guidato dagli scienziati di UniTo è stato frutto di un intenso lavoro di collaborazione con gruppi nel territorio italiano ed internazionale, tra cui quelli del Prof. Francesco Novelli, Prof.ssa Paola Cappello e Prof. Paolo Ettore Porporato (Università di Torino), Prof. Andrea Morandi (Università di Firenze), Prof. Vincenzo Corbo e Prof. Aldo Scarpa (Università di Verona), Prof. Gianluca Sala e Prof. Rossano Lattanzio (Università di Chieti) e Prof.ssa Elisa Giovannetti (Università di Amsterdam e Fondazione Pisana per la Scienza).

 

Testo dall’Area Relazioni Esterne e con i Media dell’Università degli Studi di Torino

UNO STUDIO DIMOSTRA IL LEGAME TRA SALUTE MENTALE DELLE DONNE E CONDIZIONI DI LAVORO

 

Un nuovo studio svolto dall’Università di Trieste, Università di Torino e Università Milano Bicocca in collaborazione con il King’s College di Londra ha dimostrato per la prima volta come la qualità del lavoro e le condizioni lavorative incidano sulla salute mentale delle donne che lavorano nel Regno Unito.

20 giugno 2022 – Una ricerca svolta nel Regno Unito da un team di ricercatori italiani e inglesi ha dimostrato il nesso di causalità tra la qualità del lavoro e la salute mentale dei lavoratori, soprattutto nelle donne. Lo studio, pubblicato sulla rivista Labour Economics, è stato condotto dai docenti di Economia Politica Michele Belloni dell’Università di Torino, Elena Meschi dell’Università Milano Bicocca e da Ludovico Carrino, ricercatore del King’s College di Londra e dell’Università di Trieste.

salute mentale donne condizioni di lavoro
Foto di StartupStockPhotos

Le analisi attuate hanno impiegato dati provenienti da oltre 26.000 lavoratori britannici (donne e uomini) che hanno svolto lo stesso lavoro tra il 2010 e il 2015. Pur mantenendo lo stesso lavoro, le condizioni all’interno delle quali queste persone hanno operato sono cambiate nel corso del tempo sia a causa del progresso tecnologico che delle fasi di crescita e di decrescita economica, che hanno inciso sull’operato delle aziende in cui lavoravano. Lo studio ha analizzato come la salute mentale dei lavoratori, in generale, abbia reagito nel tempo al cambiamento delle condizioni di lavoro.

Attraverso lo studio, i ricercatori hanno scoperto che le caratteristiche principali di un lavoro che hanno un effetto sulla salute mentale dei suoi dipendenti sono due: la flessibilità di organizzazione degli orari di lavoro e il grado di autonomia che le persone hanno nell’applicare e sviluppare le loro competenze sul posto di lavoro. La ricerca ha rilevato che queste caratteristiche del lavoro hanno conseguenze diverse in base al sesso del lavoratore: in particolare, la salute mentale delle donne appare più sensibile, rispetto a quella degli uomini, a variazioni nella qualità del lavoro. Infine, lo studio sottolinea la grande rilevanza economica e sociale dei risultati per il contesto della figura lavorativa femminile, anche considerato che, in Inghilterra come in Italia, le donne tendono a ricoprire più frequentemente una molteplicità di ruoli cruciali come la cura della casa e dei figli che creano conflitti tra famiglia e lavoro.

L’analisi svolta prova che i miglioramenti nella qualità del lavoro portano a grandi riduzioni della depressione e dell’ansia per le donne. Questa evidenza suggerisce che politiche pubbliche e private che migliorino la salute sul lavoro potrebbero portare a una maggiore efficienza nell’ambito dei servizi sanitari e per il benessere di tutta la società, dato che i costi legati alla salute mentale sono notoriamente molto rilevanti. I dati disponibili per l’Italia, da uno studio realizzato dall’Istituto Superiore di Sanità, basato sul sistema di sorveglianza PASSI [2017-2022] stimano che almeno il 6% degli italiani sotto i 70 anni abbia sintomi depressivi, e che la depressione colpisca le donne da due a tre volte più degli uomini. Nel Regno Unito, la Mental Health Foundation ha recentemente stimato che i problemi di salute mentale costano all’economia britannica, soprattutto a causa della minor produttività del lavoratore, almeno 118 miliardi di sterline l’anno, il 5% del PIL di tutto il Regno Unito.

Ludovico Carrino, ricercatore del King’s College di Londra e dell’Università di Trieste, ha sottolineato: “È necessaria una flessibilità del lavoro che non sia uguale per tutti: le esigenze sono diverse a seconda dell’età e del tipo di lavoro. È importante che essa sia misurata in base alle priorità delle singole persone. Questo studio ha rilevato, ad esempio, che se alcune posizioni lavorative solitamente meno flessibili (ad esempio gli addetti alle vendite, ai servizi ricettivi, e all’assistenza sociale) potessero sperimentare la stessa autonomia degli impiegati addetti al lavoro di ufficio, si osserverebbe una riduzione nel rischio di depressione clinica del 26% come diretta conseguenza. Ci auguriamo dunque che la dimostrazione di questa relazione causale, una tra le prime negli studi empirici, possa avere un impatto reale per lavoratrici e datori di lavoro, sindacati e organizzazioni imprenditoriali, anche alla luce del dibattito politico in corso sulla creazione di migliori posti di lavoro e sulla riduzione delle disuguaglianze nel lavoro femminile nell’era post-Covid”.

Secondo le ricerche effettuate, dichiara Michele Belloni, docente di Economia Politica all’Università di Torino“la salute mentale delle lavoratrici più giovani (sotto i 35 anni) è risultata migliorata nelle situazioni in cui le stesse potevano sperimentare una maggiore libertà di azione in termini di responsabilità personale e programmi formativi. Per le donne oltre i 50, invece, è stata registrata una migliore salute mentale nel momento in cui esse potevano contribuire in modo creativo al proprio lavoro e lavorare in condizioni dell’ambiente fisico migliori, oltre che disporre di orari di lavoro più flessibili.”

In particolare, la qualità del lavoro ha ripercussioni su vari sintomi di benessere mentale come depressione, ansia, disfunzione sociale (capacità di prendere decisioni e concentrarsi) e fiducia in sé stessi (autostima). Un miglioramento nel grado di responsabilità personale delle lavoratrici, ad esempio, porta a una riduzione nel rischio di depressione clinica del 26% in media tra tutte le età, e un miglioramento negli indici di ansia del 20% per lavoratrici giovani o ultracinquantenni. Altri benefici sono una riduzione nelle disfunzioni sociali fino al 12%, e un miglioramento dell’autostima del 28% tra le giovani e del 45% tra le lavoratrici più anziane. Un miglioramento nell’autonomia sugli orari di lavoro porta a un miglioramento del 11% nei livelli di ansia e del 24% nell’autostima, tra le lavoratrici anziane. Riduzioni nell’esposizione a rischi fisici nel lavoro riduce il rischio depressione del 20% tra le donne giovani, e del 42% tra quelle anziane, mentre riduce l’ansia del 7% tra le giovani e del 11% tra le anziane; risulta inoltre avere un grande beneficio sull’autostima delle lavoratrici anziane (+25%), ma non tra quelle giovani.

Elena Meschidocente di economia politica all’Università Milano-Bicocca, infine afferma che “dallo studio è inoltre emerso come gli interventi volti a migliorare le condizioni di lavoro possano essere più efficaci per alcune lavoratrici piuttosto che per altre, a seconda del tipo di lavoro che svolgono. In particolare, i risultati segnalano che i benefici maggiori di un miglioramento nella qualità del lavoro si riscontrano nelle donne impegnate in mansioni caratterizzate da alto stress lavorativo. Sono questi i lavori ove si riscontrano contemporaneamente sia elevate esigenze psicologiche, sia bassi livelli di controllo decisionale su come soddisfare queste esigenze”.

 

Testo dall’Area Relazioni Esterne e con i Media dell’Università degli Studi di Torino

ALLA PROF. SSA CHIARA EMILIA IRMA CORDERO LO SCIENTIFIC ACHIEVEMENT AWARD

Docente di chimica degli alimenti al Dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco, Chiara Cordero è la prima donna premiata per l’attività di ricerca riconosciuta a livello internazionale nell’ambito della cromatografia bidimensionale.

La Prof.ssa Chiara Emilia Irma Cordero ha ricevuto lo Scientific Achievement Award, il prestigioso riconoscimento scientifico alla carriera per la sua attività di ricerca nell’ambito delle scienze separative ed in particolare della gas cromatografia bidimensionale “comprehensive” (GC×GC). Il premio viene assegnato ad un/una ricercatore/ricercatrice che da almeno 15 anni sia impegnato/a in attività di ricerca di eccellenza per lo sviluppo hardware della tecnica GC×GC e nella sua applicazione a problemi applicativi complessi. Il riconoscimento è stato consegnato nel corso del 19° International GC×GC Symposium, che si è tenuto dal 29 Maggio al 2 Giugno 2022 in Alberta, Canada.

Chiara Emilia Irma Cordero Scientific Achievement Award
La Prof.ssa Chiara Emilia Irma Cordero ha ricevuto lo “Scientific Achievement Award”

Per la prima volta lo Scientific Achievement Award, che fino ad ora ha visto premiare ricercatori uomini di fama internazionale, riconosce ad una donna il contributo originale all’evoluzione della tecnica GC×GC ed alle sue applicazioni che riguardano in particolare la food metabolomics e l’Artificial Intelligence smelling.

L’Università di Torino ha creato le condizioni affinché la ricerca nell’ambito disciplinare della chimica degli alimenti abbia potuto tradurre in “azione” le idee di innovazione maturate nel solco della tradizione di ricerca ed eccellenza nelle scienze separative, ed in particolare della gas cromatografia. Innovazione che ha permesso di sviluppare nuovi approcci hardware e strategie di indagine che integrano le informazioni di composizione chimica degli alimenti con l’Artificial Intelligence (Computer Vision e AI smelling machine), pronti ad affrontare le sfide del futuro.

“Questo riconoscimento – dichiara la Prof.ssa Cordero – sia uno stimolo per le giovani studentesse e ricercatrici che si impegnano nello studio e nella ricerca in discipline chimiche applicate e chimico analitiche, affinché il loro talento trovi lo spazio per misurarsi ed esprimersi e sia alimentato dalla passione, creatività e determinazione che portano la ricerca di base e pionieristica in ambiti molto specializzati in vantaggi per tutti.”

Per le attività di ricerca nell’ambito della gas cromatografia applicata alla ricerca in chimica degli alimenti, la Prof.ssa Cordero ha ricevuto altri prestigiosi riconoscimenti Internazionali. Nel 2008 il Leslie S. Ettre Award (prima edizione del Premio Internazionale per un giovane sotto i 35 anni la cui ricerca nell’ambito della gas cromatografia fosse applicata a temi alimentari e/o ambientali) e nel 2014 il John B. Phillips Award per la sua attività di ricerca nel campo della gas cromatografia bidimensionale “comprehensive”. Nel 2016 è stata inserita nella Power List di The Analytical Scientist’s come una delle 50 donne più influenti nelle scienze analitiche, due sola italiane in tutta la lista delle premiate.

 

Testo e foto dall’Area Relazioni Esterne e con i Media dell’Università degli Studi di Torino

STUDIO INTERNAZIONALE GUIDATO DA UNITO SVELA CHE I TUMORI SURRENALICI DI SCOPERTA OCCASIONALE SONO ASSOCIATI A RISCHI IN BASE A ETÀ E SESSO

Pubblicata su Lancet Diabetes & Endocrinology, si tratta della più vasta indagine sulla patologia mai effettuata. Ha evidenziato come le donne under 65 incorrano in maggiori rischi per la salute e potrebbero beneficiare da una normalizzazione del cortisolo, ottenuta con terapia medica o chirurgica

L’Università di Würzburg e l’Università di Torino hanno guidato il più vasto studio internazionale, retrospettivo, sui tumori surrenalici di scoperta occasionale (incidentalomi). Il lavoro – avviato nel 2015 coinvolgendo centri afferenti all’ENSAT (European Network for the Study of Adrenal Tumors) di 15 diversi Paesi – ha incluso oltre 3600 pazienti ed è stato recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista Lancet Diabetes & Endocrinology.

I tumori surrenalici di scoperta occasionale sono associati a rischi in base a età e sesso. Foto di Konstantin Kolosov

Per l’Università di Torino, i Proff. Massimo Terzolo (Direttore del Dipartimento di Scienze Cliniche e Biologiche) e Giuseppe Reimondo hanno coordinato lo studio che ha dimostrato un eccesso di mortalità nei pazienti con adenoma surrenalico capaci di produrre cortisolo, il principale ormone secreto dalle ghiandole surrenaliche, in modo autonomo e non regolato. Per la prima volta, è stato dimostrato che il rischio di morte varia per età e sesso. Le donne di età inferiore ai 65 anni con secrezione autonoma di cortisolo hanno il più alto rischio relativo di morte, con un incremento stimato di oltre 4 volte, mentre gli uomini con età maggiore di 65 anni non hanno un significativo incremento di rischio. È stato anche confermato che la frequenza delle malattie cardio-metaboliche aumenta progressivamente con il grado di autonomia di cortisolo.

I tumori surrenalici sono molto diffusi nella popolazione e sono spesso diagnosticati inaspettatamente nel corso di esami radiologici effettuati per altre ragioni, senza un sospetto specifico di patologia surrenalica. Tali tumori sono pertanto definiti incidentalomi surrenalici, termine che sottolinea la loro scoperta occasionale e inattesa. L’approccio diagnostico e terapeutico agli incidentalomi surrenalici rappresenta un problema clinico emergente, perché l’impiego sempre più frequente di esami d’immagine sofisticati nella pratica medica ha portato a un progressivo incremento della frequenza con la quale sono scoperti, che varia tra il 5 e il 10% nella popolazione adulta. In circa il 50% dei casi, questi tumori sono in grado di produrre cortisolo in modo autonomo, indipendente dai meccanismi di controllo centrali.

Le linee guida della European Society of Endocrinology (ESE) pubblicate nel 2016 in collaborazione con ENSAT, suggerivano di considerare i pazienti con secrezione autonoma di cortisolo come a maggior rischio cardiovascolare. Questa conclusione era basata su studi precedentemente pubblicati che avevano rilevato un’associazione tra secrezione autonoma di cortisolo e alcune comorbidità tipiche della sindrome di Cushing conclamata: ipertensione, diabete, obesità e dislipidemia. Il livello di evidenza scientifica era però debole per la scarsa numerosità degli studi effettuati, che avevano valutato complessivamente solo qualche centinaio di pazienti. In particolare, erano assai limitati i dati sul rischio di mortalità associata alla secrezione autonoma di cortisolo.

Per confermare o confutare se i pazienti con incidentaloma surrenalico e secrezione autonoma di cortisolo fossero a maggior rischio di mortalità, nel 2015 è stato avviato lo studio in questione che ha coinvolto l’ENSAT, un network che comprende i centri Europei di riferimento per i pazienti con tumori surrenalici, ponendo come obiettivo iniziale quello di raccogliere i dati di almeno 2000 pazienti.

Il nostro studio – spiegano i ricercatori – rileva l’associazione tra secrezione autonoma di cortisolo e la patologia cardio-metabolica con conseguente incremento di comorbidità e mortalità, suggerendo che sono le donne più giovani di 65 anni a sopportare le peggiori conseguenze della condizione. Questa evidenza dimostra come la secrezione autonoma di cortisolo possa essere considerata una malattia di genere e rappresenta un primo passo verso l’individualizzazione della terapia. Tuttavia, solo studi prospettici di intervento, potranno determinare se il trattamento medico o chirurgico sia in grado di ridurre significativamente la morbilità e la mortalità cardio-metabolica di tali pazienti. Il nostro studio ha il merito di stabilire il razionale e la base statistica per poter disegnare questi indispensabili studi di intervento e di fornire indicazioni utili a identificare i pazienti a maggiore rischio con una positiva ricaduta sulla qualità e i costi della strategia terapeutica”.

 

Testo dall’Area Relazioni Esterne e con i Media Università degli Studi di Torino

DIMOSTRATA L’INEFFICACIA DEL FARMACO ANTI-ALZHEIMER CON LA TECNICA STATISTICA DI ALAN TURING

La ricerca di due docenti UniTo che prova come il prodotto sviluppato dalla multinazionale Biogen sia inefficace contro la patologia neurodegenerativa

inefficacia farmaco Alzheimer
Dimostrata l’inefficacia del farmaco contro l’Alzheimer. Nell’immagine, neuroni.

 

È stata pubblicata martedì 31 maggio, sulla rivista Journal of Alzheimer’s Disease, la ricerca intitolata “A Bayesian Reanalysis of the Phase III Aducanumab (ADU) Trial”, realizzata dai Proff. Tommaso Costa e Franco Cauda del Dipartimento di Psicologia dell’Università di Torino. Lo studio analizza l’efficacia dell’aducanumab (ADU), un farmaco prodotto dall’azienda farmaceutica Biogen per curare il morbo di Alzheimer. Grazie all’applicazione della statistica bayesiana, una tecnica già usata da Alan Turing per decifrare la macchina Enigma, i docenti UniTo hanno dimostrato che l’efficacia di ADU nel trattamento della patologia era molto bassa.

Tutto ha inizio nel 1999, quando alcuni ricercatori dimostrano che l’immunizzazione contro la produzione di placche di proteina beta-amiloide aveva invertito i deficit neurologici nei topi transgenici. Questa scoperta dà l’avvio a ricerche nel mondo accademico e nelle industrie farmaceutiche per sviluppare terapie di immunizzazione per il morbo di Alzheimer. A partire dal 2019, nonostante i risultati promettenti ottenuti nelle prime fasi dei trial clinici, i farmaci anti-immunizzazione falliscono nella fase III dei test e le principali sperimentazioni si interrompono. A causa del fallimento dei loro trial anche Biogen, la multinazionale americana di biotecnologie,  annuncia l’interruzione della sua sperimentazione di fase III del farmaco ADU. Alcuni mesi dopo però, dicembre 2019, a seguito di un ulteriore trial clinico, torna sui propri passi e dichiara la potenziale efficacia del farmaco ad alti valori di dosaggio.

I risultati vengono presentati in un incontro internazionale a San Diego (California) e la Biogen, basandosi su queste nuove evidenze, presenta nel luglio 2020 alla Food and Drug Administration (FDA) una nuova domanda per proseguire nello sviluppo del farmaco. Tuttavia, molti dubbi sull’efficacia di questo farmaco vengono sollevati nel mondo scientifico e della ricerca, in particolare dai ricercatori dell’Office of Biostatistics (OBS) della FDA, secondo i quali non erano state fornite prove sostanziali di efficacia del farmaco. I dubbi derivano dal fatto che i valori di significatività statistica sull’efficacia del farmaco sono al confine tra significativo e non significativo. Cioè i risultati statistici erano molto ambigui. Nonostante le osservazioni e raccomandazioni espresse dall’OBS, la FDA approva comunque il proseguimento dei trial clinici sul farmaco.

Il lavoro di Costa e Cauda si è proposto di rianalizzare i dati resi pubblici dalla Biogen per verificare se fosse possibile, utilizzando altre tecniche statistiche, ottenere evidenze scientifiche più forti sulla effettiva efficacia del farmaco. Gli unici dati e risultati disponibili della fase III purtroppo, non essendo stati rilasciati pubblicamente i dati grezzi, sono state le statistiche sommarie dei risultati dei trial clinici svolti presentati a San Diego. Per analizzare questo tipo di dati i docenti UniTo hanno applicato delle tecniche di statistica bayesiana, un tipo di statistica in cui l’evidenza su uno stato vero del mondo è espressa in termini di gradi di credibilità o più specificamente di probabilità. Si tratta di una tecnica già usata da Alan Turing negli anni ‘40 per decifrare la macchina Enigma, chiamata Fattore di Bayes (BF).Questo tipo di statistica costituisce un approccio diverso dalla statistica frequentista tradizionale, usata solitamente nell’accademia e anche nei trial clinici.

“Adottando questa tecnica – dichiara il Prof. Tommaso Costa – abbiamo potuto dimostrare che l’evidenza dell’efficacia del farmaco ADU, cioè la probabilità che funzioni come trattamento per la malattia di Alzheimer, è molto bassa. I risultati hanno mostrato che, contrariamente a ciò che ha affermato la Biogen, anche nella condizione ad alto dosaggio del farmaco, l’efficacia infatti è sempre bassa. Questo lavoro, insieme ad altri, ha dimostrato che la statistica bayesiana consente di superare difficoltà computazionali, fornire risultati in modo rapido e semplice e una puntuale interpretazione e valutazione dei risultati degli studi clinici che la rende molto promettente per lo sviluppo e la ricerca nel campo dei trial clinici”.

 

Testo e foto dall’Area Relazioni Esterne e con i Media Università degli Studi di Torino

UN PESCE FOSSILE DI 48 MILIONI DI ANNI RIVELA L’INASPETTATA STORIA EVOLUTIVA DEI PESCI LUNA

Lo studio, effettuato da un team italo-irlandese guidato da Valentina Rossi della University College Cork, Irlanda e da Giorgio Carnevale dell’Università di Torino, è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica “Palaeontology”.ù

storia evolutiva pesce luna Bolca
Pesce fossile di 48 milioni di anni fa rivela la storia evolutiva dei pesci luna. Figura 1 – Mene rhombea (A) e ricostruzione schematica dell’anatomia (B)

Il recente ritrovamento di un nuovo esemplare di pesce luna (Mene rhombea – in figura 1) nei depositi fossiliferi di Bolca (Monti Lessini, Verona) ha stimolato un nuovo studio paleontologico che ha permesso di ricostruirne l’aspetto e determinarne la dieta e l’habitat. La ricerca, sviluppata da un team italo-irlandese guidato dalla ricercatrice Valentina Rossi della University College Cork, Irlanda e dal Prof. Giorgio Carnevale del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Torino, è stato pubblicato oggi sulla prestigiosa rivista scientifica “Palaeontology”.

I sedimenti fossiliferi di Bolca si sono accumulati nell’Eocene (circa 48 milioni di anni fa) in un mare tropicale che un tempo esisteva dove oggi sorgono i Monti Lessini, e sono ora conosciuti in tutto il mondo, da esperti e appassionati di paleontologia, per la straordinaria preservazione dei fossili che in essi sono conservati.

“I fossili rinvenuti dal sito della Pesciara sono definiti eccezionali in quanto presentano, oltre ai resti scheletrici, anche l’evidenza di tessuti non-mineralizzati come pelle, occhi, muscoli e organi interni”

ha dichiarato il Prof. Giorgio Carnevale, esperto delle faune di Bolca. L’esemplare studiato appartiene alla famiglia dei menidi, comunemente chiamati pesci luna per via del loro corpo appiattito, che al giorno d’oggi è rappresentata dalla sola Mene maculata, una specie che vive in acque poco profonde nell’Oceano Indo-Pacifico.

storia evolutiva pesce luna Bolca
Figura 2 – Mene maculata (A) e ricostruzione dell’aspetto del Mene rhombea, basata sui nuovi risultati scoperti dallo studio (B)

“Di esemplari di Mene rhombea ne sono stati trovati moltissimi, tanto che si può definire una vera e propria icona di questi giacimenti fossiliferi”, ha aggiunto Roberto Zorzin, “ma l’esemplare che abbiamo avuto l’opportunità di studiare è tra i meglio conservati mai rinvenuti”.

Sin dalle prime osservazioni effettuate presso il Museo Civico di Storia Naturale di Verona è stato chiaro per gli studiosi che si trattasse di un esemplare eccezionale (Fig. 1).

“Tre prominenti strie longitudinali di colore scuro alternate ad altrettante di colore più chiaro erano ben evidenti ad occhio nudo sui resti della pelle dell’animale. Grazie all’utilizzo di un microscopio ci siamo accorti che nell’addome erano presenti non solo i resti del suo ultimo pasto ma anche le tracce dell’intestino e altro materiale organico”, ha spiegato il Prof. Carnevale.

Ulteriori analisi morfologiche e chimiche di dettaglio hanno confermato la presenza di melanosomi nelle strie scure della pelle, nell’occhio e anche in alcune zone dell’addome. I melanosomi sono dei microscopici organelli cellulari contenti la melanina, il pigmento che dona il colore alla pelle, occhi, capelli e piume.

“Oggi sappiamo che nei vertebrati i melanosomi possono essere anche interni, ovvero contenuti all’interno degli organi, per esempio nel cuore, nel fegato e nei reni, per citarne alcuni” ha dichiarato la ricercatrice Valentina Rossi“trovarli in un fossile ci permette di ricostruirne il colore della pelle e l’anatomia interna”.

Lo studio comparativo con pesci attuali, la specifica distribuzione anatomica e la distinta geometria dei melanosomi nel fossile suggeriscono che questi organelli provengano da diversi tessuti, in particolare da pelle, rene, peritoneo e probabilmente cuore o fegato. L’analisi del contenuto dello stomaco invece ha rivelato la presenza di piccole ossa di pesce simili a quelle di una sardina, indicando che il M. rhombea avesse, almeno in parte, una dieta piscivora.

“Una dieta piscivora nei pesci attuali è spesso associata ad una livrea striata, con strie longitudinali con toni alternati chiari e scuri” ha aggiunto il Prof. Carnevale, “e questa informazione corrisponde perfettamente con i dati ottenuti dal nostro fossile confermando che in passato i pesci luna di Bolca preferivano mangiare piccoli pesci a differenza della specie attuale che invece si ciba di piccoli invertebrati e plancton”.

Un altro aspetto importante dello studio è la comparazione tra il pattern del colore della pelle osservabile nella specie vivente e quello rivenuto nel suo antenato fossile. Il primo è caratterizzato da una livrea maculata mentre il secondo da strie longitudinali e questo suggerisce che nel corso di quasi 50 milioni di anni la linea evolutiva dei menidi si sia diversificata e che le due specie avessero delle abitudini di vita diverse.

Nel Mene rhombea, le strie del dorso suggeriscono che l’animale abitasse ambienti di mare aperto. “È probabile che gli antichi pesci luna vivessero in banchi come gli attuali, ma preferissero nuotare in mare aperto, avvicinandosi alla costa solo per predare i piccoli pesci presenti in queste zone” ha spiegato il Prof. Carnevale.

Ma cosa ha portato a queste differenziazione delle livree? “Diverse modificazioni ambientali e genetiche hanno avuto un ruolo fondamentale nel cambiamento del pattern del colore nella linea evolutiva dei menidi”, ha aggiunto la ricercatrice Valentina Rossi. “Variazioni dei geni che controllano la formazione dei pattern della pelle possono avvenire molto rapidamente e sono osservabili nel giro di poche generazioni nei pesci; quindi, non è così strano ipotizzare gli stessi processi in due specie morfologicamente simili separate da ben 48 milioni di anni. La cosa incredibile è proprio che abbiamo potuto osservare direttamente un esemplare fossile così ben preservato da offrirci nuovi spunti per la ricerca dell’evoluzione del colore nelle specie ormai estinte. Rimango sempre affascinata dalla quantità di informazioni che possiamo estrarre dai fossili”.

Link all’articolo https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pala.12600 

 

Testo e foto dall’Area Relazioni Esterne e con i Media Università degli Studi di Torino sul pesce luna fossile di Bolca che rivela la storia evolutiva dei pesci luna.

PUBBLICATA LA PRIMA STIMA ESAUSTIVA DELLA POPOLAZIONE DI LUPO NELLE REGIONI ALPINE ITALIANE

Sono on line i risultati della stima del numero di lupi presenti sul territorio italiano, ottenuta nell’ambito del monitoraggio su scala nazionale 2020/2021, il primo condotto in Italia. Nelle regioni alpine italiane si stimano 946 lupi (con un livello di credibilità tra 822 e 1099), distribuiti su una superficie pari al 37% del territorio delle regioni alpine 

stima lupo Regioni alpine
esemplare in natura di lupo. Foto Gabriele Cristiani Archivio Aree Protette Alpi Marittime

 

Il primo monitoraggio nazionale del lupo è stato condotto tra il 2020 e il 2021 seguendo linee guida condivise, che hanno permesso una raccolta dati omogenea e risultati confrontabili su tutto il territorio italiano. Per la popolazione delle regioni alpine le attività di monitoraggio, di analisi e di elaborazione dei dati sono state coordinate dal Centro referenza grandi carnivori del Piemonte e dall’Università di Torino (DBIOS) nell’ambito del progetto Life WolfAlps EU, coordinato dalle Aree Protette Alpi Marittime, in stretta sinergia con ISPRA, responsabile del coordinamento su scala nazionale.

“Finora le informazioni sul lupo sono state raccolte in modo frammentato, è la prima volta che si stima la distribuzione e la consistenza di questa specie su tutta Italia, basandosi su un disegno di campionamento scientificamente robusto, e con una raccolta dati simultanea”

afferma Piero Genovesi, responsabile del Servizio per il coordinamento della fauna selvatica di ISPRA. In tutto, sono stimati 3.307 (tra 2.945 e 3.608) lupi sull’intero territorio italiano.

“Una corretta conservazione del lupo e un’efficace gestione dei conflitti richiedono dati scientificamente robusti – continua Genovesi – i risultati di questo studio forniscono quindi una base di conoscenza essenziale per le istituzioni che hanno la responsabilità della conservazione del lupo”.

È dunque la prima volta che viene realizzata una stima esaustiva a livello delle regioni alpine e su scala nazionale. Non solo, è una delle prime stime a livello di popolazione ottenute in Europa, quindi di grande valenza internazionale. La stima è stata ottenuta applicando modelli statistici innovativi, messi a punto da un team internazionale di tre Università (Norwegian University of Life Sciences, Università di Torino e Università di Chester) specializzate nello studio dell’abbondanza e andamento nel tempo delle popolazioni animali.
Grazie a questa analisi si è ottenuta una stima della dimensione della popolazione accurata, cui è associata una forchetta di errore, un intervallo che indica il livello di accuratezza del valore stimato, detto intervallo di credibilità. Quindi nel 2020/2021 sono 946, con un intervallo tra 822 e 1099, i lupi presenti nelle regioni alpine. Di questi, 680 (intervallo di credibilità: 602-774) individui fanno parte della parte centro-occidentale della popolazione e 266 (intervallo di credibilità: 204-343) appartengono alla sezione centro-orientale della popolazione. L’estensione dell’area in cui i lupi sono presenti è pari a 41.600 Km2, che equivalgono al 37% della superficie delle regioni alpine.

Sono invece 102 i branchi e 22 le coppie presenti nelle regioni alpine (intera superficie – zone collinari e di pianura incluse- di Liguria, Piemonte, Valle d’Aosta, Lombardia, Province Autonome di Trento e Bolzano, Veneto e Friuli Venezia Giulia), per un totale di 124 unità riproduttive. La maggior parte di esse si concentra nella porzione occidentale dell’arco alpino, dove sono presenti 91 branchi/coppie. Nell’area centro orientale sono invece 33 i branchi/coppie, quasi la metà delle quali ha territori transregionali: per esempio 10 branchi sono a cavallo delle Province Autonome di Trento e Bolzano e la regione Veneto. Una ennesima conferma della necessità di avere un approccio uniforme nel monitoraggio, che superi la frammentazione amministrativa. Attenzione, però, se si vuole confrontare il numero di unità riproduttive di lupo con gli anni passati, si deve considerare unicamente l’arco alpino, dove è stato svolto un monitoraggio continuo della specie dal 1999. Nell’ultima valutazione, effettuata nel monitoraggio 2017/2018 erano state documentate un totale di 51 unità riproduttive, arrivate a 103 nel 2020/2021.

“​​La popolazione di lupo è quindi cresciuta nell’arco alpino italiano negli ultimi tre anni, addirittura raddoppiando sia nel numero delle unità riproduttive documentate che nella distribuzione minima”

dichiara Francesca Marucco, del Dipartimento di Scienze della Vita e di Biologia dei Sistemi dell’Università di Torino, responsabile scientifica del progetto LIFE WolfAlps EU.

I risultati sono stati ottenuti grazie a un imponente lavoro di raccolta dati, compiuto per la regione alpina in modo esaustivo su tutto il territorio, anche con il coinvolgimento di volontari appositamente formati. Tra ottobre 2020 e aprile 2021 sono stati percorsi dagli operatori un totale di 40.725 km, che hanno permesso di raccogliere 10.672 segni di presenza, di cui 5.636 escrementi, 3.226 tra video e foto. Sono stati tracciati i percorsi dei lupi su neve per un totale di 1605 km, e recuperati 71 lupi morti. Un immenso lavoro di campo reso possibile dalla formazione di un “Network Lupo Regioni Alpine”, costituito da un gruppo di personale istituzionale e volontario, che ha ricevuto una formazione specifica, operativo in modo continuo e capillare sul territorio per la raccolta di tutti i dati utili al monitoraggio della specie. Il network è composto da 1513 operatori afferenti a 160 Enti e Associazioni distribuiti nelle diverse province delle regioni alpine italiane. Un network che è cresciuto e ha acquisito via via sempre maggiori competenze a partire dalla nascita, nel 1999, con il progetto Lupo Piemonte, e che si è arricchito nel corso del progetto LIFE WolfAlps (2013-2018) e che prosegue dunque oggi con il progetto LIFE WolfAlps EU.

“La creazione di una rete nazionale di operatori formati è uno dei risultati più importanti di questo lavoro, perché costituisce un vero patrimonio per la conservazione della biodiversità a scala nazionale nel lungo termine” afferma Marucco.

La stima delle unità riproduttive si inserisce inoltre in un contesto di effettiva collaborazione internazionale, considerata la natura transfrontaliera della popolazione alpina, che comprende Italia, Francia, Svizzera, Austria e Slovenia. Collaborazione portata avanti grazie all’istituzione di un gruppo di esperti internazionali, il Wolf Alpine Group, e dal progetto LIFE WolfAlps EU, il cui principale scopo è quello di trovare una strategia condivisa per la coesistenza tra attività umane e lupo a livello di popolazione alpina, superando quindi i confini amministrativi.

Articolo dal sito di Life WolfAlps EU: https://www.lifewolfalps.eu/pubblicata-la-prima-stima-esaustiva-della-popolazione-di-lupo-nelle-regioni-alpine-italiane/

Il report è disponibile a questo LINK

Testo e foto dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Torino sulla prima stima esaustiva della popolazione di lupo nelle Regioni alpine.

MACHINE LEARNING E INTELLIGENZA ARTIFICIALE: NUOVI STRUMENTI NELL’INDAGINE INVESTIGATIVA DEI CRIMINI VIOLENTI

Uno studio dell’Università di Torino e dell’Università di Genova, in collaborazione con il Centro Antidoping di Orbassano e il R.I.S. dei Carabinieri di Roma, fornisce importanti novità sulla datazione accurata delle tracce biologiche

machine learning intelligenza artificiale crimini violenti Università di Torino Genova

Nell’ambito di una collaborazione che coinvolge il Dipartimento di Chimica dell’Università di Torino (Prof. Marco Vincenti), il Dipartimento di Farmacia dell’Università di Genova (Prof. Paolo Oliveri), il Centro Antidoping di Orbassano e il R.I.S. dei Carabinieri di Roma, è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Talanta uno studio sull’identificazione di tracce biologiche invisibili sulla scena di crimini violenti. Da un punto di vista criminalistico, la studio fornisce importanti novità riguardo la datazione accurata delle tracce biologiche trovate sulla scena del delitto, insieme alla loro compatibilità con il tempo stimato di perpetrazione del reato, permettendo di limitare il numero di sospetti, valutare i loro alibi e chiarire la sequenza degli eventi.

Lo studio completa una ricerca, pubblicata nel 2020 dallo stesso team sulla medesima rivista, in cui si utilizzava una tecnica di imaging mediante radiazione infrarossa per visualizzare, definire i contorni e identificare la natura delle tracce biologiche invisibili (sangue, urina, liquido seminale) su tessuti di varia natura (fibre naturali e sintetiche), al fine di guidare il loro campionamento per la successiva analisi del DNA.

Nella seconda e attuale pubblicazione, i ricercatori hanno stimato il “tempo di invecchiamento”, ovvero quanto tempo è trascorso dal momento in cui tale traccia biologica è stata rilasciata sul tessuto. Partendo dunque da tracce biologiche invisibili, grazie a questa ricerca se ne definisce non solo la natura e la forma, ma anche il tempo trascorso dalla sua produzione, con grandi vantaggi per l’indagine criminalistica. La difficoltà del lavoro e il suo aspetto innovativo consistono nella complessa elaborazione dei dati spettroscopici e topografici che vengono raccolti, mediante tecniche di machine learning e intelligenza artificiale.

Nella dinamica di compimento di un crimine violento, è possibile che l’assalitore rilasci sulla scena del crimine o sugli indumenti della vittima alcune tracce biologiche, spesso talmente minuscole da essere invisibili a occhio nudo. Il rilevamento di tali tracce, particolarmente difficile su molti tessuti, è fondamentale per estrarre, amplificare e analizzare il DNA dell’individuo che le ha prodotte, identificando il presunto assalitore. Se però tale individuo è solito frequentare il luogo in cui è avvenuto il crimine, diventa altrettanto importante stabilire quando tale traccia biologica è stata rilasciata, dovendosi comprovare la contemporaneità fra il rilascio della stessa e il giorno in cui è stato commesso il delitto.

machine learning intelligenza artificiale crimini violenti Università di Torino Genova
Machine learning e intelligenza artificiale: nuovi strumenti nell’indagine investigativa dei crimini violenti

Lo studio collaborativo fa riferimento a tre tipi di tracce biologiche (sangue, urina, liquido seminale) e due tipi di tessuti (cotone e poliestere), rispettivamente idrofili e idrofobici, che vengono esaminati con uno strumento in grado di registrare lo spettro di assorbimento della radiazione infrarossa da parte del materiale su cui tale radiazione viene inviata. La risoluzione spaziale nell’analisi del tessuto è relativamente grande (500 pixel/cm2) e la scansione spettrale sufficientemente veloce da consentire di acquisire una cosiddetta “immagine iperspettrale nel vicino infrarosso” su un’area di 5×5 cm in un tempo inferiore al minuto.

La vera difficoltà dello studio non sta nell’acquisizione delle immagini iperspettrali, bensì nella capacità di estrarre le informazioni in esse contenute, essendo tali spettri apparentemente identici – nell’area spaziale esaminata e nel tempo. Ancora più difficile è la possibilità di riconoscere l’evoluzione temporale della traccia biologica in funzione del suo “invecchiamento” sul tessuto, in quanto le modificazioni chimiche della traccia biologica nel corso del processo di invecchiamento producono cambiamenti minimi dell’immagine spettrale.

La possibilità di riconoscere le minuscole differenze che sussistono fra i diversi pixel dipende dal trattamento informatico che tali immagini subiscono attraverso complessi algoritmi di “machine learning”. Gli algoritmi prima ridefiniscono le scale di misura all’interno degli spettri, affinché i diversi pixel siano confrontabili, quindi esaltano le differenze fra un pixel e l’altro, al fine di definire la natura, la forma e il perimetro della traccia. Infine, la messa a punto di ulteriori algoritmi statistico-informatici consente di esaltare le modificazioni che intervengono su ciascun pixel e ciascuna immagine allo scorrere del tempo e di collegare tali modificazioni a una scala temporale, consentendo di stimare il tempo trascorso dal momento in cui la traccia biologica è stata deposta sul tessuto (ipoteticamente il momento del delitto).

Machine learning e intelligenza artificiale: nuovi strumenti nell’indagine investigativa dei crimini violenti

In conclusione, il risultato complessivo di questo studio è che, partendo da un tessuto naturale o sintetico (ad esempio, un reperto ritrovato sulla scena del crimine) su cui è presente una traccia biologica invisibile, l’abbinamento della tecnica strumentale di “imaging iperspettrale della radiazione infrarossa” con l’applicazione di algoritmi matematico-statistici di analisi dell’immagine e intelligenza artificiale consente di:

  • riconoscere se la traccia sia di sangue, urina o liquido seminale;

  • definirne la localizzazione sul tessuto e i suoi contorni, così da permetterne il campionamento per l’analisi del DNA;

  • dedurre il tempo intercorso dal momento in cui tale traccia sia stata prodotta (il momento del delitto) al momento in cui viene condotta l’indagine criminalistica, entro un periodo che si estende fino a più di 20 giorni e con un’incertezza sulla scala dei tempi compresa fra il 3.8% (sangue su cotone), il 6.6% (sangue su poliestere) e lievemente superiori per liquido seminale e urina.

La ricerca è stata svolta anche grazie a un finanziamento dell’Università di Genova del Bando Curiosity Driven 2020, progetto “3Depth – From 2D to 3D hyperspectral imaging exploiting the penetration depth of near-infrared radiation”.

 

Testo e foto dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Torino

L’EREDITÀ NASCOSTA DELLE CELLULE DIVERSI ALLA NASCITA E NELLA RISPOSTA AL DANNO: NUOVA LUCE SUI PROGENITORI DEGLI OLIGODENDROCITI
Uno studio guidato da ricercatori del NICO – Università di Torino chiarisce la relazione fra l’eterogeneità di queste cellule del Sistema Nervoso Centrale e la loro risposta al danno al DNA, responsabile dell’invecchiamento delle cellule e coinvolto in molte patologie che colpiscono il cervello.
progenitori degli oligodendrociti OPC
Progenitori degli oligodendrociti (OPC) in coltura. La marcatura verde identifica gli OPC di origine dorsale, più vulnerabili al danno al DNA. ImageJ=1.52i
unit=micron
Il cervello è un organo complesso e per questo affascinante. Parte di questa complessità risiede nella diversità delle cellule che lo compongono. Da diversi anni ormai si è capito che i neuroni non sono tutti uguali, ma presentano differenze che li fanno contribuire in modo diverso e specifico al funzionamento del sistema nervoso, e che li rendono più o meno vulnerabili durante l’invecchiamento o in caso di patologia. Non è ancora chiaro invece se e quanto le cellule gliali – oligodendrociti, astrociti e microglia, cioè le cellule non neuronali del sistema nervoso – siano eterogenee e quanto questo possa avere impatto sulla fisiologia o sulla patologia del sistema nervoso centrale (SNC).

In un recente lavoro pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Communications, i ricercatori del NICO, Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi – Università di Torino Enrica Boda, Martina Lorenzati, Roberta Parolisi, Gianmarco Pallavicini, Ferdinando di Cunto, Annalisa Buffo (Dipartimento di Neuroscienze e NICO) e Luca Bonfanti (Dipartimento di Scienze Veterinarie e NICO), in collaborazione con il gruppo di ricerca della Dr.ssa Stephanie Bielas (University of Michigan, USA) e con il Dr. Brian Harding (University of Pennsylvania and Children’s Hospital of Philadelphia, USA), hanno cercato di rispondere a questa domanda concentrandosi sui progenitori degli oligodendrociti, anche detti OPC.

I ricercatori del NICO-UNITO coinvolti nella ricerca, da sinistra: Roberta Parolisi, Gianmarco Pallavicini, Martina Lorenzati, Annalisa Buffo, Ferdinando di Cunto, Enrica Boda e Luca Bonfanti

Gli OPC sono le cellule che danno origine agli oligodendrociticioè le cellule che producono la mielina necessaria per assicurare la conduzione fedele e veloce dei segnali fra i neuroni.

«Uno degli aspetti di eterogeneità degli OPC è la loro diversa “origine di nascita”: durante lo sviluppo del SNC, diverse popolazioni di OPC vengono generate a partire da “nicchie” diverse e in tempi diversi. A dispetto di questa diversa origine, nel cervello adulto, le popolazioni di OPC non presentano differenze evidenti. Se e quanto la diversa origine di nascita degli OPC possa invece condizionare il loro funzionamento o destino in condizioni patologiche non era stato mai studiato, sebbene questa sia una questione rilevante, essendo gli OPC e gli oligodendrociti il bersaglio specifico di alcune fra le più diffuse patologie del SNC» riferisce la prof.ssa Enrica Boda, primo autore del lavoro.

In questo contesto, i ricercatori hanno scoperto che, in base alla loro diversa origine di nascita, gli OPC “ereditano” una diversità nascosta, latente fino al momento in cui queste cellule non si trovino in presenza di una lesione, e nello specifico di un danno al loro DNAQuesta eredità nascosta consiste in una diversa capacità di attivare risposte antiossidanti e quindi di sopravvivere in caso di danno. «

Poiché il danno al DNA contribuisce all’invecchiamento di tutte cellule e, in modo primario o secondario, alla maggior parte delle patologie del SNC, questa scoperta rappresenta un importante passo in avanti per la comprensione del comportamento degli OPC nel cervello dell’anziano e in condizioni patologiche e, auspicabilmente, per il disegno di nuovi approcci di terapia» conclude la prof.ssa Boda.

 

Nature Communications. First published: 28 April 2022, Molecular and functional heterogeneity in dorsal and ventral oligodendrocyte progenitor cells of the mouse forebrain in response to DNA damage, link: www.nature.com/articles/s41467-022-30010-6

Testo e immagini dall’Ufficio Stampa dell’Università degli Studi di Torino