Due ricercatori di Unimore – Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia sono gli assegnatari di di due borse di studio della Fondazione Umberto Veronesi. Si tratta del dott. Jonathan Vinet del Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze, di nazionalità canadese e del dott. Jason Duskey del Dipartimento di Scienze della Vita, di nazionalità statunitense.

Il premio consiste in due borse di studio di durata annuale, assegnate per svolgere un’attività di ricerca nell’ambito delle neuroscienze. Entrambi i progetti sono volti a chiarire aspetti della funzione della barriera emato-encefalica, il filtro che separa il cervello dal resto del corpo proteggendolo dall’ingresso di microorganismi o molecole potenzialmente tossiche per i neuroni. Pur essendo la funzione della barriera emato-encefalica indispensabile, costituisce, però, un problema insormontabile quando il cervello deve essere raggiunto da farmaci che non siano in grado di attraversare la barriera.

Gli studi finanziati dalla Fondazione Umberto Veronesi contribuiranno ad avanzare lo stato delle conoscenze su come possa funzionare la barriera emato-encefalica, per la quale le conoscenze sono molto lacunose. È opinione diffusa che alterazioni del funzionamento della barriera emato-encefalica possano contribuire, in modo determinante, all’instaurarsi ed alla progressione di malattie del sistema nervoso centrale con una importante componente infiammatoria, come la sclerosi multipla, la malattia di Alzheimer e varie forme di epilessia, tra le quali l’epilessia del lobo temporale associata a sclerosi dell’ippocampo.

La ricerca proposta dal dott. Jonathan Vinet è la prosecuzione di un progetto, precedentemente finanziato con fondi comunitari europei, che vuole caratterizzare il ruolo delle cellule microgliali, elementi presenti nel tessuto nervoso, che partecipano ai fenomeni infiammatori del cervello  nei processi che portano all’instaurarsi di crisi epilettiche. Lo studio sarà svolto nel Laboratorio di Epilettologia Sperimentale diretto dal prof. Giuseppe Biagini nel Dipartimento di Scienze Biomediche, Metaboliche e Neuroscienze e prevede che sia sperimentato un farmaco in grado di bloccare l’enzima metalloproteinasi 12, una proteina che viene espressa in quantità elevate dalle cellule microgliali attivate dalle crisi epilettiche. Questo enzima, che è in grado di danneggiare la barriera emato-encefalica, potrebbe contribuire ad aggravare le lesioni neuronali causate dalla crisi epilettiche, proprio interrompendo l’integrità della barriera emato-encefalica e favorendo l’ingresso di altre cellule infiammatorie nel tessuto nervoso.

“Questa ricerca – commenta il prof. Giuseppe Biagini di Unimore – ci consentirà di comprendere come l’integrità della barriera emato-encefalica possa essere determinante per bloccare quei processi che portano il tessuto cerebrale sano a trasformarsi determinando il ripetersi di crisi epilettiche difficili da controllare con i farmaci attualmente a disposizione”.

La ricerca proposta dal dott. Jason Duskey si inserisce e rappresenta la continuazione di una ampia ricerca sulle strategie di veicolazione di farmaci attraverso l’utilizzo nanovettori. Il dott.  Jason Duskey, sotto la supervisione scientifica della prof.ssa Barbara Ruozi, stà sviluppando nanovettori in grado di superare la barriera ematoencefalica e di veicolare materiale genico, codificante l’enzima deficitario al target cerebrale ed, attraverso studi in vitro e in vivo, stà tentando di arrivare alla correzione della patologia. L’ambizione del progetto, di impatto scientifico, sanitario e sociale è quindi di giungere a sviluppare una nuova opportunità terapeutica per gli oltre 17.000 pazienti/anno affetti dal morbo di Krabbe, e anche, in un futuro, per i pazienti affetti da altre patologie neurometaboliche da accumulo lisosomiale. Tali approcci sono studiati presso il Centro di Tecnologie Farmaceutiche Tradizionali ed Innovative – Te.Far.T.I del Dipartimento di Scienze della Vita ed applicati a patologie a carico del sistema nervoso centrale (Alzheimer, Huntington, Parkinson, SLA) e tumorali. Lo studio rappresenta l’evoluzione di una ricerca finanziata dalla Fondazione Europea per la Leucodistrofia ed, in particolare, si riferisce al trattamento della malattia di Krabbe, una  malattia da accumulo lisosomiale (LSD), derivante da deficit genetico, a carattere neurometabolico, con compromissione del sistema nervoso centrale. In generale le LSD sono caratterizzate da una carenza/assenza enzimatica, con conseguenti degenerazioni e formazione di tossine non metabolizzate all’interno delle cellule stesse che si esplicano con progressiva perdita del controllo muscolare, distruzione dei sensi audio-visivi, crisi epilettiche e infine morte.

“I sistemi di veicolazione poi – aggiunge la prof.ssa Barbara Ruozi di Unimore – rappresentano una possibilità terapeutica utile e non invasiva per poter portare i farmaci (sia di sintesi che materiale genico) laddove è necessario. Nel caso delle malattie del sistema nervoso centrale, in particolare, vi è quindi la concreta possibilità di superare l’ostacolo più importante per i farmaci, ovvero la barriera ematoencefalica, e quindi rendere finalmente possibile una terapia mirata ed efficace di queste patologie, per le quali oggi esistono poche o nulle possibilità di cura, ma solamente trattamenti palliativi o sintomatici”.

 

Jonathan Vinet (destra)

nato a Lasalle, Canada nel 1975 si è laureato in Biologia nel 1999 ed ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Neurobiologia nel 2005 presso l’Université Laval della città di Québec. Dopo vari anni di attività di ricerca in Canada ed Olanda, il dott. Vinet ha raggiunto il laboratorio del prof. Giuseppe Biagini vincendo una prestigiosa borsa di studio europea (sviluppo di carriera Maria Skłodowska-Curie) nel 2014. Il progetto intitolato “L’inibizione della metalloproteinasi 12 come possibile trattamento antiepilettogeno in un modello di epilessia del lobo temporale” finanziato dalla Fondazione Umberto Veronesi verificherà gli effetti di un nuovo farmaco ottenuto con una ricerca indipendente, in collaborazione con un laboratorio dell’Università di Anversa (Belgio).

 

Jason T Duskey (sinistra)

nato in Alaska (USA)  nel 1983, laureato Laurea in Biologia e Chimica nel 2007 (Mount Mercy College, Cedar Rapids, Iowa USA), ha ottenuto il Dottorato di Ricerca in Pharmacy, College of Pharmacy, University of Iowa (USA) nel 2013, ha lavorato come postdoc presso l’Università di Basilea fino al 2016, con tematiche inerenti il delivery di materiale genico tramite sistemi nanometrici. Il suo lavoro di ricerca sul delivery di materiale genico in patologie neurometaboliche, finanziato dalla Fondazione Umberto Veronesi, vedrà anche la collaborazione della Scuola Normale di Pisa, del NEST_CNR di Pisa e di altri istituti IRCCS sulle malattie neurometaboliche.

 

Referenze

Titolo: “Microglia are less pro-inflammatory than myeloid infiltrates in the hippocampus of mice exposed to status epilepticus” Glia, 64: 1350-1362, 2016.

Autori: Vinet J., Vainchtein I.D., Spano C., Giordano C., Bordini D., Curia G., Dominici M., Boddeke H. W. G. M., Eggen B.J.L., Biagini G.

 

Titolo : “Stimuli-Responsive Codelivery of Oligonucleotides and Drugs by Self-Assembled Peptide Nanoparticles Biomacromolecules”. 2016 :17(3):935-45.

Autori : Sigg SJ, Postupalenko V, Duskey JT, Palivan CG, Meier W.