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Sconfiggere le malattie neurodegenerative con l’epigenetica

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L’epigenetica potrebbe essere l’arma vincente per affrontare numerose malattie neurodegenerative.
È quanto proposto nel corso di un workshop all’interno del FENS 2014, in cui esperti provenienti da tutto il mondo hanno presentato i risultati delle proprie ricerche.

Gli studi epigenetici permettono di studiare i processi responsabili della capacità delle cellule di riprodursi e differenziarsi: per questo motivo sono stati largamente utilizzati, in passato, per la ricerca in campo oncologico.
La loro applicazione nell’ambito delle neuroscienze è invece relativamente recente, ma l’impatto che potrebbero avere (visti i costi economici e sociali che le malattie neurodegenerative rappresentano) è altissimo.
L’Alzheimer colpisce solo in Italia più di 500.000 persone. I trial clinici per tentare di combattere questa malattia si basano su forme genetiche della stessa, cioè casi in cui l’insorgenza è dovuta ad alterazioni geniche ben definite. Secondo gli esperti queste forme rappresentano il 5-10% del totale. La maggior parte dei pazienti, invece, deve la propria condizione a un mix di cause, in cui il contributo di fattori ambientali e comportamentali è molto elevato.  Questi fattori esterni portano a cambiamenti adattativi a lungo termine nell’organismo, che possono poi portare a una situazione patologica. Come? Agendo su elementi fondamentali per la corretta espressione genica, come gli enzimi coinvolti nei processi di metilazione e acetilazione del DNA, o sui microRNA, responsabili della regolazione di molti geni e molto sensibili alle variazioni ambientali.
Conoscere in maniera sempre più precisa questi meccanismi molecolari porterebbe aiutare la cura di malattie neurodegenerative complesse, che coinvolgono processi cognitivi come la memoria, l’orientamento spaziale, la capacità di prendere decisioni e di programmare le azioni. Una volta identificati gli elementi epigenetici coinvolti nello sviluppo di una malattia, inoltre, si può cercare di circoscrivere il bersaglio della terapie farmacologiche, riducendone gli effetti collaterali e migliorandone l’efficacia: saranno infatti trattate solo quelle popolazioni cellulari in cui  questi elementi sono particolarmente abbondanti.

L’epigenetica può giocare un ruolo fondamentale anche a livello diagnostico grazie all’esame dell’espressione di molecole coinvolte nei processi di regolazione del genoma. Un particolare tipo di mRNA, ad esempio, ha una concentrazione nel plasma e nel liquido cerebrospinale molto elevata nel caso di pazienti che soffrono di Alzheimer.
“Negli studi epigenetici la ricerca su modelli animali risulta particolarmente importante, perché questi processi sono altamente conservati a livello evolutivo: sono il modo in cui il genoma impara dall’ambiente, e si presentano pressoché identici nel moscerino della frutta, nei roditori e nell’uomo” afferma Angel Barco, ricercatore del centro di Neuroscienze dell’Università di Alicante e  moderatore del workshop. “Allo stesso tempo, per queste scoperte è stato fondamentale lo sviluppo di avanzati metodi di sequenziamento del DNA, che hanno visto la luce non più di 7-8 anni fa”.
L’approccio terapeutico basato sull’epigenetica non è valido solamente per l’Alzheimer, ma anche per una serie di altre patologie invalidanti quali le demenze frontotemporali (un gruppo eterogeneo di demenze neurodegenerative che porta ad alterazioni dell’umore e a una progressiva perdita della memoria e di altre abilità cognitive) e per la Corea di Huntington (patologia che porta a un drammatico declino a livello motorio e cognitivo): anche in questi casi è possibile osservare una stretta interdipendenza tra predisposizione genica, ambiente e comportamenti. “Negli ultimi anni si sta cominciando ad analizzare anche la complessa sintomatologia legata alla schizofrenia da un punto di vista epigenetico – aggiunge Barco- e uscendo dall’ambito delle malattie neurologiche, i meccanismi di regolazione genica sembrano rivestire un ruolo fondamentale in processi cognitivi complessi quali l’apprendimento, la memoria,  la dipendenza e la risposta allo stress”.

Come in molti ambiti delle neuroscienze, un aiuto per la comprensione di questi processi e su come essi vengano alterati in situazioni patologiche proviene dalla ricerca traslazionale, in grado di mettere in relazione un meccanismo biomolecolare a una capacità cognitiva, e quindi a un comportamento: un approccio “a tutto tondo” in cui l’epigenetica riveste, e rivestirà in futuro, un ruolo sempre più cruciale.

 

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