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Neuroscienze e nuove sfide: i disturbi dello spettro autistico

Una sfida per le neuroscienze: i disturbi dello spettro autistico (ASD) rappresentano una patologia neuropsichiatrica complessa, che colpisce le funzioni cerebrali deputate al comportamento, causando una marcata diminuzione dell’integrazione socio culturale. 

La causa della malattia è sempre stata un mistero per i neuroscienziati, ma negli ultimi anni, grazie ai sequenziamenti del genoma umano, si è potuto saggiare il numero approssimativo di geni mutati coinvolti nella patologia e tramite analisi enzimatiche si sperimentano nuove terapie per il miglioramento delle interazioni sociali.

Una questione di chiarezza

Iniziare un progetto formativo in un IRCCS (Istituto di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico), che si occupa di neuropsichiatria infantile, vuol dire non solo seguire casi di patologie metaboliche rare, ma anche avere a che fare con chi si rapporta ad una realtà difficile, maturando dubbi e aspettative.

Una delle domande che sicuramente mi ha colpito e fatto riflettere è stata quella, molto spontanea, di un padre che accompagnava il figlio dal logopedista del centro: 

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“ma scusi eh, perché sono anni ormai che si conosce l’autismo ma ancora non si è in grado di curarlo?” cercando di capire come mai la grande e onnipotente scienza sembra non fare progressi in campi “ormai conosciuti”

Il problema non è l’inconsapevolezza del padre apprensivo né la spontaneità della domanda – lecita -, ma la mancanza di chiarezza in merito ad una tale patologia. 

L’autismo si conosce dal 1943, ma a quanto pare in pochissimi sanno, o immaginano, quanto possa essere difficile diagnosticare una patologia così complessa e multifattoriale con diversi livelli di gravità; non a caso si parla di “sindrome da spettro autistico” – ASD – proprio per i molteplici effetti neurologici/comportamentali/linguistici presenti.

Neuroscienze: ipotesi di diagnosi e nuove metodiche

La ASD rappresenta una delle patologie neuropsichiatriche comportamentali maggiormente studiate. Nella sua diagnosi si integrano metodologie diagnostiche su base psicoanalitica (test comportamentali di linguaggio, comprensione e interazione sociale) e altre, alcune ancora sperimentali, basate sui sequenziamenti genici volti ad evidenziare le mutazioni correlate alla comunicazione sensoriale e le relative risposte neurologiche. Si ricorre, inoltre, a dosaggi enzimatici che potrebbero evidenziare la presenza della malattia mostrando delle anomalie nelle funzioni cellulari.

Una potenziale frontiera della diagnosi molecolare riguarda il monitoraggio di particolari molecole (peptidi) apparentemente assenti nelle urine di bambini autistici. Un esempio è lo studio della dottoressa Cass in collaborazione con il “Great Ormond Street Hospital for Children” che descriverebbe come ci possano essere delle relazioni importanti tra l’assenza di queste molecole e il manifestarsi della sindrome, potendoli, quindi, usare come marker biomedici per diagnosticare la presenza di ASD. Questi peptidi interagiscono con i recettori oppioidi presenti nel nostro cervello imitando gli effetti di droghe e interagendo, quindi, anche con i lobi temporali che partecipano all’integrazione orale e conversazionale).

Benché l’assenza o il livello anomalo di questi peptidi sia correlato a patologie neuropsichiatriche come la sindrome di Asperger e l’Alzheimer non è stata trovata una significativa differenza fra il profilo di analisi urinarie HPLC (High Performance Liquid Cromatography: tecnica analitica che permette di quantificare molti dei composti presenti in un campione organico) di pazienti affetti da autismo e di individui di controllo sani. Di conseguenza, il livello di peptidi oppioidi non può essere considerato un affidabile marker biomedico per diagnosticare la presenza di autismo e la strada intrapresa per capire quali enzimi interessino o siano assenti in determinate patologie neuropsichiatriche, quali la ASD, è ancora lunga, ma piena di aspettative.

L’ultimo lavoro in merito al sequenziamento genico, invece, è di un gruppo di ricercatori newyorkesi che hanno analizzato il sequenziamento dell’esoma, ovvero quella porzione di DNA che, in buona sostanza, codifica per le proteine identificando più di 107 geni che influenzerebbero il rischio di insorgenza dell’autismo. I geni coinvolti svolgono importanti ruoli sia nella comunicazione neuronale che nella regolazione genica, influenzando e modulando la comunicazione cellulare e l’elaborazione delle risposte agli stimoli. Per questo motivo, sono ottimi candidati per approfondire gli studi. Purtroppo, comprendere come un centinaio di geni possano specificatamente influenzare le reazioni neurologiche è un’impresa tutt’altro che semplice o di rapida soluzione.

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Terapie moderne

Tra le possibili nuove terapie di cura fa ben sperare lo studio condotto da Giuseppe Testa, dell’IRCCS (Istituto Europeo di Oncologia), in collaborazione con il gruppo di Giuseppe Merla, dell’IRCCS Casa Sollievo della Sofferenza di San Giovanni Rotondo (FG), pubblicato su Nature Genetics. La ricerca ha evidenziato come la disfunzione nell’attività di alcuni geni, dipendente dalla quantità di copie presenti nel genoma delle cellule, sia in grado di modificare lo sviluppo del cervello associando disabilità mentale e/o autismo.

I ricercatori hanno concentrato la propria attenzione su due patologie causate da alterazioni del dosaggio genico, conseguenze delle modificazioni di circa 26 geni che si trovano sul cromosoma 7.

La prima è la sindrome di Williams: un ritardo mentale che sembrerebbe non intaccare il linguaggio causando una forma di “ipersocialità”. La seconda sarebbe proprio l’autismo: gli stessi geni, se modificati o non presenti comprometterebbero la socialità dell’individuo. Il legame tra questi geni è il fattore di trascrizione GTF21, che regola l’accensione o lo spegnimento dell’attività dei geni sopracitati.

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Spiega Giuseppe Testa che GTF21 non agisce da solo, ma in associazione con LSD1, un enzima coinvolto in diverse tipologie tumorali contro il quale sono in sperimentazione nuovi farmaci. Riuscendo a dimostrare che la somministrazione di farmaci antagonisti di LSD1 può ripristinare il funzionamento di determinati circuiti molecolari si aprono le possibilità di creare farmaci inibitori in grado di contrastare l’azione anomala di GTF21.

Lo screening farmacologico per la progettazione di nuovi composti consentirà di approfondire la vasta area di ricerca chiamata “disease modeling”: la creazione di modelli rappresentativi di patologie umane partendo da cellule staminali.

Non a caso, si prevede di ottenere dei neuroni funzionanti a partire da cellule della cute dei pazienti malati.

È importante capire quanto le tecniche biotecnologiche possano fare per migliorare la vita dei pazienti e far avanzare gli studi di ricerca su patologie ancora così poco chiare nel loro sviluppo. Non è difficile capire come mai la sindrome da spettro autistico sia stata facilmente collegata ai vaccini di nuova generazione come possibile e terribile “effetto collaterale”: la mancanza di informazione, la sfiducia nei confronti di ulteriori sperimentazioni da parte della comunità non scientifica e la poca chiarezza dei mezzi comunicativi sono responsabili dei mostri d’ignoranza della nostra tanto moderna e occidentale società.

BIBLIOGRAFIA
  • Cass, H., Gringras, P., March, J., McKendrick, I., O’Hare, A. E., Owen, L., & Pollin, C. (2008). Absence of urinary opioid peptides in children with autism. Archives of disease in childhood93(9), 745-750.
  • Dettmer, K., Hanna, D., Whetstone, P., Hansen, R., & Hammock, B. D. (2007). Autism and urinary exogenous neuropeptides: development of an on-line SPE–HPLC–tandem mass spectrometry method to test the opioid excess theory. Analytical and bioanalytical chemistry388(8), 1643-1651.
  • De Rubeis, S., He, X., Goldberg, A. P., Poultney, C. S., Samocha, K., Cicek, A. E., … & Parellada, M. (2014). Synaptic, transcriptional and chromatin genes disrupted in autism. Nature515(7526), 209-215.
  • Adamo, A., Atashpaz, S., Germain, P. L., Zanella, M., D’Agostino, G., Albertin, V., … & Testa, G. (2014). 7q11. 23 dosage-dependent dysregulation in human pluripotent stem cells affects transcriptional programs in disease-relevant lineages. Nature genetics.
  • Farmaci molecolari per la cura dell’autismo.

 

A cura di Angelica Piccinni. Revisionato da Ananda Tersariol e Mirko Zago.

 

 

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About the Author : Angelica Piccinni

Biotecnologo medico, cinefila e scrittrice occasionale. Trova affascinante tutto ciò che riguarda le neuroscienze.


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