Missione 6

La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) è la patologia epatica cronica più comune nel mondo e colpisce una percentuale sempre crescente di adulti e bambini. Ci sono diversi gradi di severità della malattia dalla steatosi semplice, alla forma infiammatoria (steatoepatite, NASH), alla fibrosi, cirrosi e tumore del fegato (Epatocarcinoma HCC). Fattori genetici, epigenetici-ambientali influenzano la progressione di questa malattia che epidemiologicamente è connessa ad obesità, diabete, dislipidemia e sindrome Metabolica. Lo stato infiammatorio cronico (presente nella NASH) determina l’attivazione del sistema immunitario favorendo la progressione a fibrosi-cirrosi e sviluppo di tumore. Ad oggi non è noto nella NASH come avviene la comunicazione tra le cellule del sistema immunitario del fegato, epatociti, cellule del fegato non parenchimali e cellule immunitarie circolanti.  

L'obiettivo di questo progetto, grazie alla disponibilità di nuove tecnologie (tecniche spaziali multiomiche  e analisi dei meccanismi di interazione cellulare, interattoma) è quello di indagare i cambiamenti che si verificano nelle cellule immunitarie del fegato e circolanti durante la progressione di severità della malattia, sia nei pazienti con NASH adulti che nei bambini, e quindi di colmare la lacuna nella conoscenza del complesso ed eterogeneo fenotipo immunitario della NAFLD, con la sfida di tradurre i risultati in approcci diagnostici e trattamenti personalizzati e specifici per ogni stadio di malattia.

Il carcinoma midollare della tiroide (MTC), i tumori neuroendocrini (NET) gastroenteropancreatici (GEP-NET) e i tumori ipofisari (Pit-NET) sono patologie rare ed eterogenee la cui gestione clinica rappresenta ancora una sfida per l’endocrinologo. I farmaci attualmente utilizzati per il trattamento del MTC includono gli inibitori dei recettori tirosin-chinasici che agiscono principalmente sul recettore proto-oncogene RET, mentre la terapia farmacologica dei Pit-NET e GEP-NET si basa sui ligandi dei recettori della somatostatina di tipo 2 e/o 5. Per alcuni sottotipi di Pit-NET, il recettore della dopamina di tipo 2 rappresenta un ulteriore target farmacologico. Tuttavia, solo un sottogruppo di pazienti si dimostra sensibile a queste terapie.

Il presente studio traslazionale multicentrico combinerà le competenze di quattro centri di riferimento nazionale per identificare nuovi biomarcatori predittivi di risposta al trattamento farmacologico e nuovi bersagli terapeutici mediante studi in vitro e in vivo. Nello specifico la ricerca si concentrerà sulle proteine del citoscheletro, sul microambiente immunitario tumorale e sulle alterazioni del miRNoma per individuare possibili correlazioni con le caratteristiche del tumore, comprese l’aggressività e la risposta ai trattamenti farmacologici.

I risultati di questo studio porranno le basi per lo sviluppo di strategie farmacologiche alternative volte a migliorare la prognosi e la qualità della vita dei pazienti affetti da questi rari tumori endocrini.

Il trattamento della depressione bipolare rappresenta ancora un “unmet need” in campo psichiatrico. Interventi di neuromodulazione, come la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) o la stimolazione transcutanea a corrente continua (tDCS) rappresentano un aproccio terapeutico promettente, tuttavia con una serie di limitazioni dovute al fattio di poter essere erogate solo in regime ambulatoriale. Negli ultimi anni stanno emergendo evidenze dell’effetto antidepressivo della neurostimolazione vagale, anche attraverso la sua azione antiinfiammatoria. Tuttavia questi dati sono stati ottenuti utilizzando devices impiantabili che hanno tuttora indicazioni limitate.

Scopo di questo studio, sarà quello di valutare in pazienti con depressione bipolare, gli effetti della neurostimolazione vagale, utilizzando un nuovo device non-invasivo transcutaneo auricolare, sulla malattia depressiva, sul profilo infiammatorio e su quello cardiovascolare,  rispetto a quelli indotti con la rTMS e la tDCS.

I risultati potranno fornire importanti indicazioni sulla possibilita’ di utilizzare la neuromodulazione vagale non-invasiva per il trattamento dell malattia depressiva bipolare, e per la riduzione dei fattori di risco associati a tale patologia.

Questo progetto prevede la sinergia dei team della Medicina, Immunologia & Allergologia e della Psichiatria del Policlinico di Milano e della Psichiatria dell’Azienda Ospedaliera Universitaria di Napoli.

Il Policlinico di Milano ha recentemente registrato il brevetto per la lavorazione di un prodotto caseario innovativo (denominato formaggio FriP), finalizzato alla nutrizione di pazienti affetti da malattia renale cronica (IRC), notoriamente a rischio di sviluppare gravi complicazioni secondarie all’accumulo di fosforo.

Il processo prevede l'addizione di carbonato di calcio nel latte (come di solito fatto per il latte dei neonati con insufficienza renale cronica) durante il normale processo di produzione del formaggio.

Dato che il carbonato di calcio è insapore, il risultato è un formaggio indistinguibile dai prodotti standard ma con un contenuto di fosforo non assorbibile dalla mucosa intestinale perché chelato dall'eccesso di calcio.

Il formaggio FriP è stato già testato in uno studio pilota che ha coinvolto pazienti in dialisi e ne ha dimostrato la sua efficacia nel ridurre il livello di fosforo nel sangue, la sua sicurezza e la sua ottima palatabilità.

Il procedimento può essere applicato a qualsiasi tipo di formaggio proveniente da qualsiasi tipo di latte (mucca, pecora, capra e bufala) ma la quantità di carbonato di calcio necessario per ottenere il rapporto ottimale tra calcio e fosforo (stabilito 2:1) può variare in modo diverso nelle diverse tipologie di prodotto.

I pazienti con malattia renale cronica avanzata (2-3% della popolazione generale) tendono a sviluppare iperfosfatemia a causa della limitata capacità dei loro reni malfunzionanti di espellere il fosforo.

L'accumulo di fosforo nel sangue è responsabile di aterosclerosi precoce, calcificazione vascolare, compromissione emodinamica con gravi comorbilità (cardiopatia ischemica, ictus, ecc.) portando infine ad un aumento della mortalità.

Per questo motivo i pazienti affetti da malattia renale cronica, oltre alle numerose limitazioni dietetiche per altre ragioni (frutta, verdura, carne, pesce, liquidi, cibi salati), hanno spesso l’indicazione di evitare cibi ricchi di fosforo, tra cui spicca il formaggio stagionato.

Tuttavia, i formaggi rappresentano un elemento importante nella dieta mediterranea e la sua privazione, insieme a tutte le altre limitazioni dietetiche menzionate, rende poco appetibile la dieta dei pazienti affetti da malattia renale cronica con conseguenze dannose come la scarsa aderenza alle prescrizioni, la malnutrizione e, in generale, la scarsa qualità della vita.

Sebbene tutti i pazienti con insufficienza renale avanzata possano potenzialmente trarre beneficio da questo nuovo alimento, il formaggio FriP non è stato ancora testato in pazienti in pre-dialisi che rappresentano la maggioranza dei pazienti con insufficienza renale cronica.

Proponiamo uno studio di fase 3 multicentrico, prospettico, randomizzato, controllato, in aperto, avviato dallo sperimentatore per testare l’efficacia e sicurezza del formaggio FriP in una coorte di pazienti in pre-dialisi con malattia renale cronica, stadio III e IV.

Un altro punto chiave della ricerca è migliorare la nostra conoscenza del contenuto di minerali di diversi prodotti FriP per l’identificazione della corretta quantità di carbonato di calcio da aggiungere nei formaggi specifici al fine di ottenere il rapporto ottimale tra calcio e fosforo di 2:1, che si è già dimostrato efficace nel migliorare il controllo del fosforo nei pazienti in dialisi.

Infine, nell'ambito del presente studio verrà effettuata anche un'analisi di mercato per indagare le potenzialità commerciali del formaggio FriP ed una piattaforma online di informazione sul prodotto.

Si prevede che l’introduzione del formaggio FriP nella dieta di questi pazienti possa alleviare parzialmente le difficoltà nutrizionali, migliorandone allo stesso tempo lo stato nutrizionale, il controllo del fosforo e, in definitiva, la qualità della vita.

I pazienti con malattia renale in stadio terminale (ESRD) spesso presentano sintomi che impattano negativamente sulla qualità di vita, come il dolore cronico, l’intolleranza ortostatica, la depressione e disturbi del sonno. La gestione di questi sintomi è complessa a causa del limitato spazio terapeutico e del rischio di insorgenza di potenziali effetti collaterali e interazioni farmacologiche.  Alla base di questi sintomi, tuttavia, ci sono meccanismi fisiopatologici comuni come uno stato pro-infiammatorio cronico e una disregolazione del sistema nervoso autonomo (SNA). Questi due sistemi sono strettamente correlati tra loro, se pensiamo che una branca del SNA, il nervo vago, partecipa alla regolazione della risposta antinfiammatoria. La stimolazione elettrica transauricolare del Nervo Vago (tVNS) è una tecnica di neuromodulazione non invasiva che ha dato risultati promettenti sul controllo del dolore e dell'infiammazione, attraverso un riequilibrio del SNA. Questo studio è finalizzato a valutare gli effetti analgesici e antinfiammatori della tVNS nei pazienti con ESRD sottoposti a emodialisi. Verranno inoltre valutati gli effetti sul SNA e sulla qualità di vita correlata alla salute. È uno studio multicentrico, randomizzato, controllato, in singolo cieco, cross-over che vede impegnate i team della Medicina Interna – Immunologia e Allergologia e della Nefrologia, Dialisi e Trapianti di Rene del Policlinico in collaborazione con l’Azienda Ospedaliera Universitaria Ospedali Riuniti di Foggia. Lo studio mira a chiarire l'interazione a livello biologico tra dolore, infiammazione e controllo autonomico cardiovascolare nei pazienti con ESRD e si propone di offrire una possibile opzione terapeutica non invasiva per il trattamento di sintomi severi, cosi’ da ridurre la necessità di terapie farmacologiche complesse e migliorare la qualità di vita di questi pazienti.

Il progetto "Cord Blood Platelet Poor Plasma Eye Drops (CB3P-ED)" mira a condurre uno studio clinico randomizzato su pazienti affetti da sindrome dell'occhio secco moderata e grave seguiti dal team dell'oculistica del Policlinico di Milano. Lo studio confronta l'efficacia del collirio ottenuto dal plasma povero di piastrine del sangue del cordone ombelicale con il trattamento standard attuale che prevede l’utilizzo di sostituti lacrimali. Il plasma povero di piastrine verrà raccolto e preparato presso la Banca Pubblica del Sangue del Cordone Ombelicale della Sicilia, in conformità con le normative dell'Unione Europea.

Gli angiomi cavernosi cerebrali familiari (fCCM) rappresentano una malattia rara, autosomica dominante, con una prevalenza stimata di meno di 5/10000 casi (Orphanet code ORPHA221061). Gli angiomi cavernosi possono avere un esordio clinico caratterizzato da emorragie cerebrali o deficit neurologici non causati da emorragie ma legati all’aumento dimensionale della lesione presente in aree cerebrali eloquenti. Un'altra modalità di esordio clinico sono le crisi epilettiche. I pazienti affetti da fCCM vivono, pertanto, nella paura costante del verificarsi di una di queste condizioni.

Allo stato attuale la terapia di scelta è l’approccio chirurgico (quando possibile) con l’asportazione della lesione.

La storia naturale di questa patologia è largamente ignota mancando coorti di pazienti sia di dimensioni staticamente significative sia seguite nel tempo in maniera adeguata (risonanza magnetica ed esami biochimici). Queste due condizioni sono ritenute indispensabili ai fini di determinare i potenziali e indispensabili strumenti in grado di predire il rischio emorragico e la evoluzione clinica di questi pazienti.

I proponenti lo studio hanno recentemente identificato i potenziali candidati in cui identificare biomarker “circolanti” in grado di determinare potenziali eventi avversi legati alla presenza di angiomi. Questo avrebbe una ricaduta “rivoluzionaria” per i pazienti.

Il presente progetto si prefigge di raggiungere questo obiettivo tramite i seguenti punti :

(1) creare un” clinical trial readiness infrastructure e un engaged researcher-clinician-patient fCCM community” mediante una coorte rappresentativa di almeno 100 pazienti (diagnosi geneticamente confermata di fCCM). La coorte dovrà essere seguita per almeno   2 anni.

(2) identificare nuovi biomarkers clinicamente rilevanti nella gestione di pazienti affetti da fCCM e determinare il potenziale ruolo eziologico delle molecole circolanti attraverso analisi multivariate.

(3) tracciare la strada per la creazione di un registro-database nazionale di pazienti affetti da questa rara patologia. Questo progetto determinerà i dati clinici, le immagini di risonanza magnetica e I campioni biochimici che verranno raccolti in maniera prospettica nella coorte di CCM Italia. Questa coorte rappresenterà uno studio osservazionale focalizzato su dati clinici di pazienti affetti da fCCM.

Il risultato atteso è quello di descrivere la storia clinica naturale di progressione della malattia fCCM (ancora largamente ignota). Ancora, si definiranno I marker biochimici sia di tipo clinico che radiologico e biochimico utili per identificare pazienti ad alto rischio di sanguinamento e/o di sviluppare deficit neurologici.

La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) è un disturbo neurodegenerativo fatale, caratterizzato dalla progressiva perdita di motoneuroni. Recenti scoperte indicano che le alterazioni del metabolismo dell'RNA sono fattori chiave nella SLA, coinvolgendo sia casi familiari (fSLA) che sporadici (sSLA). La nostra ricerca evidenzia il ruolo significativo del microRNA (miR)129-5p, in particolare il suo impatto sull'mRNA di HuD, una proteina legante l'RNA neuronale. Abbiamo osservato che ridurre HuD porta a difetti cellulari, mentre il silenziamento di miR129 con un oligonucleotide antisense (ASO) con chimica morfolino (PMO) migliora il fenotipo SLA nei modelli SOD1G93A. Questo suggerisce la modulazione di miR129 come un approccio terapeutico valido per varie forme di SLA, inclusa la sSLA.

Abbiamo brevettato la modulazione di miR129 utilizzando ASO per il trattamento della SLA (PCT/EP2020/058571), considerando il suo potenziale come biomarcatore o target terapeutico nelle malattie neuromuscolari. Per far progredire questo brevetto e la sua applicazione in ambito clinico e industriale, i nostri obiettivi includono: 1) Migliorare la farmacocinetica di PMO mirato a miR129 usando peptidi penetranti nelle cellule e testarne gli effetti in modelli cellulari umani di SLA; 2) Valutare gli impatti cellulari e molecolari di questo trattamento; 3) Determinare i livelli di miR129 e gli effetti a valle in campioni umani di SLA per identificare sottogruppi di pazienti responsivi; 4) Sviluppare metodi innovativi di quantificazione dei miRNA; 5) Testare l'efficacia della terapia in modelli murini e C. elegans transgenici per TDP43 con SLA.

Questa ricerca mira a trasformare il panorama del trattamento per la maggior parte dei pazienti con SLA, che attualmente non dispongono di terapie efficaci. Attraverso successivi studi abilitanti per nuovi farmaci sperimentali (IND) e studi clinici, miriamo a estendere questi benefici anche a coloro che soffrono di altre malattie neurologiche legate alla disfunzione di miR129.

Il progetto mira a valutare la fattibilità̀ tecnica e commerciale di una strategia innovativa di nanomedicina cell-free basata su vescicole extracellulari (EV), cellule staminali pluripotenti indotte e una fonte di cellule “giovani” come il sangue del cordone ombelicale. Le EV contengono una varietà̀ di molecole bioattive con proprietà̀ immunomodulanti, antiossidanti, antinfiammatorie e riparatrici dei tessuti. Inoltre, le EV presentano importanti vantaggi terapeutici rispetto alle terapie con cellule. Questa proposta è incentrata su un brevetto che evidenzia il forte ruolo antinfiammatorio delle EV isolate da cellule staminali pluripotenti indotte partendo dal cordone ombelicale. La fattibilità̀ di utilizzare il nostro innovativo farmaco a base di EV per il trattamento dell'infiammazione sarà̀ testata in un innovativo modello cellulare tridimensionale che rappresenta le componenti cellulari del polmone. La sinergia e la complementarità̀ delle tre unità operative coinvolte (Policlinico Milano, ISMETT e Fondazione RiMed Palermo) contribuiranno a raggiungere questo obiettivo accorciando il divario tra ricerca e industria.

Tra le malattie rare, i disturbi emorragici ereditari che compromettono la normale emostasi, rappresentano un gruppo eterogeneo di malattie causate da difetti genetici. L'emofilia e la malattia di von Willebrand, dovute alla carenza del fattore VIII o del fattore di von Willebrand, rispettivamente, rappresentano la maggior parte dei casi. I rimanenti disturbi emorragici congeniti sono causati dalla mancanza di altri fattori della coagulazione o sono dovuti a disfunzioni piastriniche; Questi disturbi, sebbene rari, sono ben caratterizzati da un punto di vista molecolare. Tuttavia, un gran numero di pazienti con diatesi emorragica, può rimanere a lungo senza una diagnosi certa, a volte con conseguenze gravi, anche fatali. Alcuni di questi casi potrebbero essere spiegati da diagnosi errate dovute a un processo diagnostico incompleto, in altri casi potrebbe essere dovuta a una causa ancora sconosciuta. Considerando che in molti casi tali difetti mostrano una segregazione familiare, ci si aspetta che questi disturbi emorragici a eziologia sconosciuta (DEES) seguano un modello ereditario. Recentemente, l'uso di test emostatici globali innovativi e il sequenziamento dell'intero esoma ci hanno permesso di identificare mutazioni "elusive" offrendo un ulteriore approccio diagnostico. Tuttavia, circa il 28% dei pazienti che presentano un disturbo emorragico non ricevono una diagnosi chiara. Sulla base di queste premesse, proponiamo la creazione di una rete composta da tre centri a livello nazionale che condivideranno le loro competenze in campo clinico, biochimico e genetico per lo sviluppo di un algoritmo diagnostico per i DEES che combini dati clinici e di laboratorio. Utilizzeremo l'analisi di dati multi-OMICS basata su un metodo bayesiano non supervisionato che integra il sequenziamento del genoma e i dati di metilazione per l'identificazione delle varianti genetiche / regioni regolatorie che causano un DEES. L'identificazione di varianti genetiche potenzialmente correlate a emorragie inspiegabili può evidenziare nuovi meccanismi fisiopatologici della malattia precedentemente mai riportati che possono portare a una diagnosi accurata e a una migliore gestione della malattia stessa. Inoltre, questa nuova strategia proposta può aiutare nello sviluppo di nuovi farmaci o a nuovi approcci terapeutici evitando trattamenti non necessari che possono anche avere gravi effetti collaterali.

Le tecniche di Procreazione Medicalmente Assistita (PMA) comprendono vari tipi di trattamenti e si stima che abbiano portato, in tutto il mondo, alla nascita di circa 10 milioni di bambini. Si teme, però, che queste tecniche possano influenzare la salute dei nascituri, in quanto studi in letteratura hanno correlato queste procedure a cambiamenti nella metilazione del DNA e nella frequenza di disturbi dell'imprinting, come ad esempio la sindrome di Beckwith-Wiedemann (BWS) che ha mostrato un’incidenza 3 volte maggiore nei bambini nati da PMA. I meccanismi alla base di questa associazione sono difficili da valutare poiché la BWS è una condizione rara con un ampio spettro clinico, risultato di complessi meccanismi di imprinting e di mutazioni genetiche. Inoltre, varianti patogenetiche nei geni a effetto materno, tra cui il subcortical maternal complex (SCMC), un complesso proteico coinvolto nell'assemblaggio del fuso meiotico e mitotico, nella regolazione del metabolismo dell'RNA espresso dal genoma materno, nell'attivazione del genoma dell'ovocita e dello zigote, nonché nel mantenimento dell'imprinting, sono state riscontrate sia nelle madri di bambini con BWS sia in donne con una storia di infertilità, aborti spontanei ad alterazioni dell'imprinting nella prole.
Considerata la maggiore incidenza di BWS nei bambini nati da PMA, questo progetto mira a indagare l'incidenza e il meccanismo molecolare delle varianti patogenetiche della SCMC in donne con disordini riproduttivi. Si vuole in altre parole riuscire a dirimere se l’associazione tra PMA e BWS sia causale oppure se sia semplicemente un’associazione senza causa effetto. In particolare, verrà valutata l'incidenza di queste varianti come causa di differenze negli outcome riproduttivi nella popolazione femminile infertile e nelle madri di bambini con BWS e saranno identificate eventuali alterazioni nella metilazione in donne con problemi riproduttivi, comprese quelle con prole affetta da BWS. Infine, si cercheranno di determinare le cause molecolari alla base dell'infertilità femminile e del disturbo dell'imprinting associato alle varianti patogenetiche del gene SCMC utilizzando anche un modello murino.

Le malattie infiammatorie intestinali (IBD), malattia di Crohn e rettocolite ulcerosa, sono malattie croniche caratterizzate dall’attivazione incontrollata del sistema immunitario a livello della mucosa del tratto gastroenterico, che esita in infiammazione intestinale progressiva e possibili danni irreversibili. La diagnosi precoce e lo stretto controllo dell'infiammazione possono modificare la storia naturale dell'IBD e prevenire le complicanze correlate alla malattia.
Poiché queste malattie esordiscono prevalentemente nei giovani adulti e sono malattie con un grande impatto sulla qualità della vita dei pazienti, è importante identificare dei biomarcatori per monitorare l'attività della malattia in modo da valutare il migliore intervento terapeutico prima dell'insorgenza dei sintomi clinici.
Il DNA libero da cellule (cfDNA) è rappresentato da piccoli frammenti di DNA, per lo più rilasciati nel sangue periferico dalle cellule morenti durante l'infiammazione. Questo processo avviene nell’intestino di pazienti affetti da IBD proprio a seguito dell’infiammazione intestinale, e del conseguente danno a livello della mucosa che riveste le pareti. Alcune modificazioni a livello del DNA, chiamati ‘pattern di metilazione’ segnalano non solo lo stato funzionale in cui la cellula si trova, ma sono anche specifici per il tipo di tessuto e per tipo cellulare da cui quel frammento di DNA origina. E’ perciò possibile utilizzare queste ‘firme’ sul DNA per ottenere informazioni riguardo alla localizzazione e alla composizione cellulare di un processo infiammatorio in atto, anche in fasi molto precoci di infiammazione.
Il sequenziamento dell'analisi del cfDNA e l'analisi della metilazione siano attualmente utilizzati in diverse aree, tra cui l'oncologia, ma il suo ruolo nel monitoraggio delle malattie infiammatorie è poco studiato. Lo scopo di questo progetto è quello di sviluppare un nuovo biomarcatore specifico per l'intestino per monitorare in maniera precoce lo stato infiammatorio originato a livello infiammatorio nei pazienti affetti da IBD, ma attraverso una metodica poco invasiva, in quanto la misurazione del cfDNA avviene a livello plasmatico con un semplice prelievo di sangue.

La microangiopatia trombotica (TMA) è una grave complicanza del trapianto di cellule staminali emopoietiche (HSCT), si verifica nel 13-50% dei casi ed è nota come TMA associata al trapianto (TA-TMA). La sua patogenesi è in gran parte sconosciuta, il suo tasso di mortalità è elevato (fino all'80%) e i sopravvissuti spesso sviluppano conseguenze croniche come insufficienza renale terminale.

I dati fino ad ora raccolti indicano la presenza di una disregolazione del sistema del complemento nella fisiopatologia della TA-TMA con risultati contrastanti sul ruolo delle anomalie genetiche di ricevente e donatore anche in presenza di altri agenti patogeni. Di recente abbiamo ottenuto risultati preliminari sul ruolo del DNA del donatore come fonte di disregolazione del complemento nella TA-TMA.

Per investigare il contributo della genetica del donatore e di quella del ricevente nello sviluppo della TA-TMA, saranno studiati 50 pazienti con TA-TMA, 50 senza TA-TMA e i 100 donatori corrispondenti utilizzando una nuova metodica di sequenziamento a lunga lettura del DNA.  La caratterizzazione del DNA del donatore e del ricevente con la nuova metodica “long read” fornirà la possibilità di identificare nuove varianti di struttura mai indagate prima. L'associazione tra la presenza di anomalie nel DNA nei donatori e lo sviluppo di TA-TMA nei riceventi potrà fornire evidenze per proporre lo screening genetico pre-trapianto dei candidati donatori e così poter prevenire gravi complicanze anche letali del trapianto stesso.

Il microbiota intestinale gioca un ruolo fondamentale nella modulazione del sistema immunitario e le sue alterazioni possono favorire processi infiammatori, contribuendo alla patogenesi di diverse malattie. Di recente, è stato individuato un collegamento tra l'intestino e il muscolo, suggerendo che le modificazioni del microbiota intestinale possano compromettere i meccanismi regolatori nei tessuti muscolari, scatenando una risposta infiammatoria mediata dal sistema immunitario. La distrofia muscolare di Duchenne (DMD), una malattia legata al cromosoma X causata da mutazioni nel gene DMD, provoca fragilità e danni irreversibili alle fibre muscolari. I difetti primari coinvolgono la struttura del muscolo scheletrico, insieme a alterazioni secondarie nei percorsi metabolici e infiammatori dei tessuti muscolari. L'infiltrazione delle cellule immunitarie nel muscolo scheletrico è una caratteristica tipica della fisiopatologia della DMD e si correla con la gravità della malattia. Questo progetto mira a identificare le specifiche alterazioni del microbiota intestinale che si associano allo stato patologico dei pazienti affetti da DMD. Inoltre, si propone di testare interventi mirati al microbiota al fine di ripristinare l'equilibrio microbico alla base della malattia muscolare. Questo approccio mira a migliorare l'assistenza ai pazienti e a promuovere una gestione più razionale e sostenibile di questa grave patologia.

La sclerosi laterale amiotrofica (SLA) e la demenza frontotemporale (FTD) sono malattie neurologiche caratterizzate dall'accumulo di TDP-43 nel sistema nervoso centrale. Ricerche precedenti hanno evidenziato un rafforzamento reciproco tra l'espressione di retrovirus endogeni (ERV) e la proteinopatia di TDP-43, con un aumento correlato di anticorpi contro HERV-K e TDP-43 che intensifica con la progressione della SLA/FTD. Utilizzando modelli avanzati di organoidi cerebrali umani 3D e Drosophila con mutazioni di TDP-43, il progetto esplorerà le dinamiche di questa interazione e il suo impatto sulla patologia SLA/FTD, concentrandosi sul ruolo dei microRNA nella riattivazione di HERV-K. L'obiettivo è migliorare le procedure di screening per la SLA e sviluppare trattamenti personalizzati.

L'atrofia muscolare spinale (SMA) è una grave malattia neurodegenerativa causata dalla perdita progressiva dei motoneuroni dovuta a mutazioni nel gene SMN1. L'incidenza varia da forme precoci con insufficienza respiratoria nei primi mesi di vita a forme più lievi con progressione lenta. Negli ultimi dieci anni sono state sviluppate nuove terapie, come la modulazione dello splicing di SMN2 e la sostituzione del gene SMN tramite terapia genica, migliorando significativamente le prospettive cliniche. Questo progetto mira a identificare biomarcatori biologici per definire il fenotipo clinico, migliorare le terapie personalizzate e monitorarne l'efficacia nel tempo attraverso un approccio integrato che combina tecniche multiomiche avanzate, bioinformatica e analisi in vitro e in vivo. Gli obiettivi includono l'identificazione di nuovi biomarcatori tramite tecniche omiche, l'analisi delle correlazioni tra genotipo e fenotipo usando l'apprendimento automatico, la validazione funzionale delle varianti identificate e lo sviluppo di test rapidi per pazienti presintomatici. Attraverso analisi multiomiche integrate su campioni biologici esistenti e nuove analisi funzionali su modelli di organoidi spinali umani tridimensionali e modelli C. elegans, il progetto svilupperà una piattaforma multi-omica per identificare biomarcatori validati che, integrati con dati clinici e genetici, permetteranno una diagnosi precoce e terapie personalizzate per migliorare la risposta clinica.

CFTR è una proteina di membrana che ha funzioni di canale del cloro e che è espressa nelle cellule epiteliali. La CFTR-ha un importante ruolo nella idratazione e nel controllo delle proprietà chimico fisiche della superficie epiteliale.

Le varianti del gene CFTR , che inducono una alterazione della sintesi e/o della funzione, causa la Fibrosi Cistica (FC). In particolare, nel sistema respiratorio del paziente, il deficit di funzione CFTR induce una alterazione della clearance mucociliare con accumulo di muco e lo sviluppo di infezioni batteriche croniche e infiammazione.

Negli ultimi anni, sono stati identificati farmaci modulatori e correttori in grado di agire sul difetto di base della CFTR con ripresa almeno parziale della funzione della proteina.

Tuttavia, in Italia il 30% dei pazienti FC non possono trarre giovamento da queste terapie.

Il nostro Progetto ha come target principale di ottenere evidenze che supportino l’uso di modulatori anche in questo gruppo di soggetti.

Raccoglieremo cellule epiteliali nasali di tre gruppi di soggetti: 1. Pazienti FC che sono portatori di varianti CFTR la cui sensibilità ai modulatori è ignota; 2. Soggetti con malattie correlate con alterazioni CFTR a rischio di malattia grave; 3 portatori di una singola variante FC-causante che sono affetti da bronchiectasie.

Valuteremo l’entità del deficit CFTR utilizzando metodiche di short-circuit recordings, che consentono la misura del trasporto ionico transepiteliale e se i modulatori possano modificare il deficit. I dati saranno completati con l’analisi genetica su DNA, per l’identificazione di alleli complessi, e dalla quantificazione del CFTR mRNA e della sua attività, per identificare espressioni geniche difettive o splicing alterato.

Infine, l’analisi del trascriptoma epiteliale, della viscosità superficiale epiteliale, e il trasporto mucociliare che consentiranno di identificare altri difetti indipendenti dalla espressione/attività di CFTR.

La steatosi epatica metabolica o "non alcolica” (MASLD/NAFLD) è diventata la più frequente causa di malattia epatica. La MASLD è  frequentemente associata all'aumento dell'adiposità e alle alterazioni metaboliche e porta a complicanze sia epatiche che extraepatiche. La gestione clinica di pazienti affetti da MASLD è limitata dal fatto che 1) solo una minoranza di pazienti progredisce verso forme più gravi di malattia; 2) la previsione della prognosi è difficile; 3) la forma infiammatoria e progressiva della patologia (MASH: steatoepatite metabolicaa) può evolvere a fibrosi, cirrosi ed epatocarcinoma; 4) La MASH è indicazione di diversi nuovi approcci farmacologici in fase di studio, nessuno dei quali è stato però finora approvato per l’utilizzo clinico.
Gli strumenti non invasivi disponibili hanno un'accuratezza non ottimale per la diagnosi di MASH. Le strategie di riferimento si basano sull'applicazione sequenziale di score semplici non invasivi per la diagnosi di fibrosi avanzata, come FIB-4, seguiti da strumenti di facile utilizzo come l'elastografia per misurare la rigidità epatica. Recentemente sono stati proposti nuovi marcatori non invasivi tra cui marcatori di rimodellamento del collagene, proteine derivate dal fegato, miRNA e fattori di rischio genetici. La combinazione di nuovi biomarcatori può contribuire ad aumentare l'accuratezza degli algoritmi non invasivi, ma gli studi che combinano variabili tradizionali ed emergenti sono ancora scarsi e basati su approcci biostatistici classici.
L'obiettivo generale del progetto sarà quello di sviluppare e validare un approccio innovativo basato sull'intelligenza artificiale (AI) che integri dati clinici, biomarcatori e informazioni genetiche che consentano di: 1) migliorare la stratificazione del rischio di malattia della MASH, la forma infiammatoria di questa condizione, e di fibrosi epatica severa; 2) predire con maggiore precisione gli eventi correlati e non correlati al fegato; e 3) identificare sottogruppi di pazienti clinicamente rilevanti con caratteristiche ben distinte e differenti risposte alle terapie in corso di approvazione.
Ciò consentirà di designare approcci personalizzati ed economicamente vantaggiosi per la gestione di pazienti con MASLD.
Presso la Fondazione, al Centro Risorse Biologiche della Medicina Trasfusionale ed il Laboratorio di Scienze Omiche il gruppo coordinato dal prof Valenti si occuperà di caratterizzare una ampia coorte di donatori di sangue con alterazioni metaboliche con marcatori di patologia metabolica ed epatica non invasiva, e della tipizzazione genomica (mediante chip per GWAS: genomewide association studies e WES sequenziamento della porzione codificante del genoma) al fine di identificare le fasi più precoci di sviluppo della malattia epatica in persone a rischio ed identificare nuovi marcatori genetici che possano aiutare a predirre gli eventi a lungo termine ed ottimizzare la gestione clinica.

L'ipercortisolismo subclinico (HidHyCo; i.e. Hydden HperCortisolism) è una condizione caratterizzata da un’eccessiva produzione endogena di cortisolo, in assenza dei classici segni e sintomi. L’HidHyCo è associato a un aumento del rischio delle tipiche comorbidità legate all’eccesso conclamato di cortisolo (fragilità scheletrica, diabete mellito, ipertensione arteriosa, rischio cardiovascolare), sia endogeno (sindrome e malattia di Cushing) sia esogeno (terapia cronica con glucocorticoidi). In particolare, i pazienti con HidHyCo presentano un rischio aumentato di osteoporosi e fratture da fragilità, che rappresentano una causa significativa di morbilità e mortalità e di conseguenti elevati costi sanitari.
Attualmente l’indicazione allo screening dell'HidHyCo nei soggetti con fragilità scheletrica è oggetto di dibattito e questa condizione rimane spesso misconosciuta. La corretta diagnosi di HidHyCo è tuttavia di estrema importanza, poiché la risoluzione dell'eccesso di cortisolo può portare a un incremento della resistenza scheletrica e alla conseguente riduzione del rischio di frattura, oltre che delle altre comorbidità eventualmente associate (i.e. diabete e ipertensione).
L'obiettivo del presente progetto è di valutare la prevalenza di HidHyCo in un’ampia casistica di pazienti affetti da osteoporosi apparentemente primitiva e identificare le possibili caratteristiche predittive della presenza di questa condizione in questi pazienti. Inoltre, questo progetto mira a valutare i meccanismi patogenetici che spiegano gli effetti negativi del lieve eccesso di cortisolo sull'osso e il potenziale ruolo del background genetico e del microbiota intestinale.