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Human Brains, alla scoperta dei misteri del cervello: una mostra dedicata alle malattie neurodegenerative

Fino al 10 ottobre alla Fondazione Prada di Milano 13 istituti di neuroscienze portano il loro contributo super tecnologico per una medicina personalizzata. Dall'importanza del microbiota intestinale al paradosso longevità

di LETIZIA CINI -
3 ottobre 2022
In base a Docgenerici, esistono delle percentuali ben note riguardanti l’Alzheimer nelle donne e negli uomini

In base a Docgenerici, esistono delle percentuali ben note riguardanti l’Alzheimer nelle donne e negli uomini

È custodito in quel chilo e mezzo scarso di materia (non solo grigia) racchiuso all’interno della scatola cranica il segreto del pensiero umano. Considerato l’organo più complesso e misterioso del nostro organismo, il cervello è in grado di controllare molteplici funzioni molto diverse tra loro e alla base della vita di tutti noi: memoria, linguaggio, i movimenti di braccia e gambe e il funzionamento in genere di tutti gli organi presenti nel corpo con conseguente regolazione ad esempio del respiro e del battito cardiaco. Composto da miliardi di neuroni  - le connessioni che sviluppano tra loro sono invece decine di migliaia - il cervello umano è soggetto a malattie neurodegenerative, patologie debilitanti che provocano la degenerazione progressiva o la morte delle cellule nervose causando disturbi nel movimento (atassie) o nel funzionamento mentale (demenze) come malattia di Alzheimer, la malattia di Parkinson, la Sclerosi laterale amiotrofica e la Sclerosi multipla.

Alzheimer in numeri

 
Christoffer M. Langseth, Chika Yokota, Petra Kukanja, Gonçalo Castelo-Branco Laboratory and Nilsson Laboratory, Department of Medical Biochemistry & Biophysics, Karolinska Institutet Courtesy Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden

Christoffer M. Langseth, Chika Yokota, Petra Kukanja, Gonçalo Castelo-Branco Laboratory and Nilsson Laboratory, Department of Medical Biochemistry & Biophysics, Karolinska Institutet Courtesy Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden

Secondo l’ultimo Rapporto mondiale dell’Alzheimer’s Disease International, sono oltre 55 milioni le persone con demenza, di cui l’Alzheimer rappresenta la forma principale, pari - secondo l’Oms - al 60-70% dei casi. Complice l’invecchiamento della popolazione - rimarca l’Oms - si prevede che i pazienti con demenza arriveranno a 78 milioni nel 2030 e a 139 milioni nel 2050, più del doppio rispetto a oggi. Sempre secondo il report Adi, in Italia le persone con demenza sono quasi 1,5 milioni (1.487.368): un numero destinato ad aumentare del 56% entro il 2050, quando saranno oltre 2,3 milioni (2.316.951). “Da tener presente che non esistono ancora farmaci in grado di fermare e far regredire la malattia“, come spiega Andrea Arighi, neurologo esperto in malattie neurodegenerative del Policlinico di Milano.

Il progetto

Sondare la diversità cellulare con informazioni epigenomiche a livello di singola cellula nel cervello di topo, 2021 Amagoia Agirre, Marek Bartosovic and Gonçalo Castelo-Branco, Department of Medical Biochemistry & Biophysics, Karolinska Institutet Courtesy Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden

Sondare la diversità cellulare con informazioni epigenomiche a livello di singola cellula nel cervello di topo, 2021 Amagoia Agirre, Marek Bartosovic and Gonçalo Castelo-Branco, Department of Medical Biochemistry & Biophysics, Karolinska Institutet Courtesy Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden

Ed è proprio alla scoperta dei misteri del nostro cervello grazie all’Intelligenza Artificiale che conduce Preserving the Brain quarto capitolo del progetto Human Brains della Fondazione Prada con tanto di mostra dedicata alle malattie neurodegenerative allestita nel Podium, spazio espositivo dello splendido complesso in Largo Isarco, a Milano, aperta fino al 10 ottobre e curata dallo studio New York 2+4. Tredici istituti di neuroscienze portano il loro contributo sempre più tecnologico per una medicina personalizzata, 14 le sezioni supervisionate - ognuna indaga il processo di ricerca legato a una specifica patologia neurodegenerativa - e un ambiente centrale comune creato per creare dialogo e scambio di vedute attraverso contributi video, oggetti e strumenti tecnologici, testi scientifici e materiali visivi. obiettivo, mostrare le fasi che vanno dalla scoperta dei target terapeutici, alle tappe per la validazione di nuove terapie fino alla disponibilità del farmaco per il paziente, con una attenzione particolare alla medicina personalizzata, approccio che mira a curare la persona affetta da una malattia e non la malattia che si manifesta nella persona, ottimizzando l’uso dei farmaci e il monitoraggio delle risposte terapeutiche. In programma il 6 e 7 ottobre il convegno ideato dal neurologo Giancarlo Comi con i 13 istituti di ricerca coinvolti nel forum al Cinema di Fondazione Prada. “Questa fase del progetto - ha spiegato Miuccia Prada, presidente della Fondazione - è per noi particolarmente significativa perché ci permette di comprendere più da vicino l’impatto che la ricerca scientifica ha sulle nostre vite quotidiane e più in particolare sulla scoperta di possibili cure e trattamenti. ’Preserving the Brain’ dimostra inoltre quanto siano fondamentali la collaborazione e lo scambio di conoscenze all’interno della comunità scientifica. Il forum internazionale potrebbe in futuro diventare ricorrente e permettere ai centri con cui siamo associati di aprirsi a un pubblico più ampio, come da loro auspicato, e alla Fondazione di contribuire concretamente alla ricerca neuroscientifica”.

La mostra milanese

Patologia della sclerosi multipla in vivo ed ex vivo Russel Ouellette, Department of Clinical Neuroscience, Department of Neuroradiology, Karolinska Institutet Courtesy Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden

Patologia della sclerosi multipla in vivo ed ex vivo - Russel Ouellette, Department of Clinical Neuroscience, Department of Neuroradiology, Karolinska Institutet Courtesy Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden

La mostra, complessa e coraggiosissima e molto frequentata (soprattutto da giovani), fa seguito a un primo convegno online tenutosi nel 2020 (Culture and Consciousness), un secondo appuntamento organizzato nel 2021 (Conversations) e soprattutto la mastodontica esposizione Human Brains: It begins with an allestita nella sede veneziana della Fondazione durante i giorni della preview della Biennale. Ben più asciutta questa versione milanese, che intende raccontare attraverso video-interviste, strumenti tecnologici e testi scientifici, a che punto siamo nella battaglia contro alcune delle patologie neurologiche più invalidanti (purtroppo in continuo aumento), invitando a riflettere sulla complessità di una ricerca scientifica e, al tempo stesso, sull’influenza che essa ha sulle nostre vite. Tanto è stato fatto, ma tanto, tantissimo c’è ancora da fare. “È davvero incredibile come dal cervello dipendano tutte le funzioni vitali del nostro corpo ma, al tempo stesso, come questo sia l’organo in assoluto di cui sappiamo meno”, sostiene in un contributo video di uno dei ricercatori intervistati. Cercarne di comprendere il più possibile i meccanismi e il funzionamento è la Stele di Rosetta del terzo millennio: la grande sfida che scienziati, uomini di cultura e, perché no, artisti si trovano sempre più ad affrontare.

Quante sono le persone affette da demenza in Italia?

In Italia sono oltre 1.200.000 le persone affette da demenza, di cui 720.000 da Alzheimer, 800.000 i pazienti con conseguenze invalidanti dell’ictus e 400.000 coloro che sono colpiti dal Morbo di Parkinson. Ma i dati sono destinati ad aumentare: “Si tratta di malattie età-dipendenti e poiché l’età media della popolazione aumenta sempre di più anche queste patologie cresceranno con un impatto molto forte non soltanto a livello personale, ma anche sociale ed economico”, spiega Giancarlo Comi, direttore dell’Istituto di Neurologia Sperimentale e professore onorario di Neurologia dell’Università Vita Salute San Raffaele di Milano. Infatti, si stima che negli Stati Uniti come in Europa si assisterà ad una triplicazione dei casi di malattia di Alzheimer, quasi 14 milioni nel 2050, e ancora di più in quei paesi emergenti dove l’aspettativa di vita sta rapidamente crescendo.

Il paradosso della longevità

Immagine della mostra / Exhibition view of “Preserving The Brain”

Immagine della mostra / Exhibition view of “Preserving The Brain”

Vivere più a lungo è il desiderio di tutti, ma siamo di fronte ad un paradosso che rende meno affascinante la rincorsa alla longevità: “Noi scienziati - riprende il professor Comi che è anche presidente del comitato scientifico Human Brains - facciamo di tutto per allungare la vita ma purtroppo non riusciamo a garantire che il tempo in più sia anche di qualità. Paradossalmente oggi e sempre più in futuro ci saranno anziani di 80 e anche 90 anni con un cuore forte e gambe ancora buone per camminare ma che non riescono più a capire il senso della vita. Insomma, una dissociazione tra il corpo e il cervello”. Tra le patologie neurodegenerative, l’Alzheimer è quella che pesa forse di più soprattutto sui caregiver. Di recente sono usciti tanti articoli su possibili nuove terapie contro l’Alzheimer: davvero esiste una cura per questa patologia o siamo ancora lontani? “Purtroppo, non esiste ancora nessuna soluzione terapeutica e il forum Preserving the Brain ha proprio come obiettivo quello di cercare di trarre vantaggio dalle conoscenze che si stanno accumulando in vari campi perché molti aspetti patofisiologici sono comuni a tutte le malattie neurodegenerative”, risponde il neurologo. Il principale elemento che hanno in comune tutte queste malattie è la loro complessità, cioè non c’è una sola causa ma un insieme di fattori genetici e ambientali. Per esempio, sappiamo che l’infiammazione guida la progressione delle malattie neurodegenerative come l’Alzheimer e svolge un ruolo di rilievo nell’accumulo di proteine ‘Tau' all’interno dei neuroni, ma non solo. “Si è capito che sono coinvolti i meccanismi che portano alla deposizione di peptidi dentro la cellula - le parole del direttore dell’Istituto di Neurologia Sperimentale e professore onorario di Neurologia - ma anche al di fuori. Si tratta di un meccanismo comune a molte malattie degenerative e molto simile alla malattia dei prioni”.

L’intestino, il "secondo cervello"

Oligodendrocita morente Courtesy Montreal Neurological Institute-Hospital, McGill University, Canada

Oligodendrocita morente - Courtesy Montreal Neurological Institute-Hospital, McGill University, Canada

I prioni sono proteine infettanti capaci di autoduplicazione, responsabili di gravi malattie. “Si tratta di pezzetti di proteine deformati nella loro struttura che fa accumulare ‘spazzatura’. Ma il problema è che queste proteine quando vengono a contatto con quelle sane le deformano allo stesso modo generando una sorta di onda che pian piano occupa tutto il cervello. Questo accade nell’Alzheimer ma in modo diverso anche nel Parkinson. La ricerca sta tentando di trovare il modo di bloccare questo meccanismo perverso”. Un altro filone di ricerca è quello che si concentra sull’asse tra intestino e cervello: “Almeno per alcune malattie neurodegenerative - spiega il neurologo - sembra che alcune componenti batteriche del microbiota intestinale stimolino i linfociti T ad attaccare i tessuti cerebrali”.  Ma la miscela dei fattori causali di queste patologie non è uguale per tutti: ci sono sfumature diverse e per questo la medicina personalizzata è sempre più necessaria.

La medicina personalizzata

Ma per una medicina davvero su misura bisogna mettere insieme una enorme quantità di dati e diventa centrale la capacità di riuscire a manipolarli come può fare appunto The Machine, una nuova architettura computerizzata per processare grandi quantità di dati più velocemente e con meno energia realizzata dal German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE) e sviluppata da Hewlett Packard Enterprise. The Machine fa uso della memoria per conservare, elaborare e processare grandi quantità di dati. Alla mostra di Fondazione Prada è presente un prototipo di sistema di computer a 40 nodi realizzato per questo scopo. Ciascun nodo ha 4 terabyte (TB) di memoria, per un totale in 160 TB, che equivale all’incirca a 250.000 CD-rom. Attualmente si tratta della più grande rete di memoria per un singolo computer. Parallelamente alla mostra,  il 6 e il 7 ottobre ci sarà il convegno scientifico al Cinema di Fondazione Prada a Milano: “La nostra idea - conclude il professor Comi - è quella di portare i non esperti, la gente comune a contatto con la scienza facendogli fare un viaggio nella complessità del processo scientifico”. Per questo l’accesso è gratuito ed aperto anche alle scuole.