Uno studio dimostra che il modello di Alzheimer in tazza potrebbe accelerare lo sviluppo di un farmaco

Dieci anni fa, i ricercatori hanno introdotto un nuovo modello per lo studio del morbo di Alzheimer, chiamato "Alzheimer in vitro". Il modello utilizza colture di cellule cerebrali mature sospese in gel per ricreare in sole sei settimane i cambiamenti che si verificano nel cervello umano nell'arco di 10-13 anni. Ma questo modello replica davvero i cambiamenti che si verificano nei pazienti? In un nuovo studio, gli scienziati del Mass General Brigham and Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) hanno sviluppato un algoritmo per valutare oggettivamente l'accuratezza con cui i modelli di Alzheimer riflettono i cambiamenti funzionali e genetici nel cervello dei pazienti. I risultati, pubblicati sulla rivista Neuron, hanno confermato importanti somiglianze, dimostrando che il modello di "Alzheimer in vitro" potrebbe essere utilizzato per accelerare la valutazione e lo sviluppo di nuovi farmaci.

Conferma dell'efficacia del modello

"Il nostro obiettivo è trovare il modello migliore che rifletta con la massima accuratezza possibile ciò che accade nel cervello dei pazienti affetti da Alzheimer. Abbiamo sviluppato questo modello 3D 10 anni fa e ora disponiamo di dati che suggeriscono che potrebbe accelerare la scoperta di farmaci", ha affermato il coautore dello studio, il Dott. Do Young Kim, del Dipartimento di Neurologia del Massachusetts General Hospital.

Unire le forze per combattere l'Alzheimer

Lo studio è stato reso possibile da una collaborazione tra ricercatori di neuroscienze e scienze dei sistemi, volta a migliorare i trattamenti per la malattia di Alzheimer (MA). Per decenni, un problema importante nella ricerca sulla malattia di Alzheimer sono stati i limiti dei modelli murini, che non riproducono le placche amiloidi e altri tratti distintivi della malattia presenti negli esseri umani.

"Ci troviamo di fronte a una sfida fondamentale: capire quali modelli catturino veramente la complessità del morbo di Alzheimer nel cervello umano", ha affermato il coautore dello studio, il Dott. Winston Hyde del BIDMC. "Spostando l'attenzione dai singoli geni ai percorsi biologici, abbiamo creato un sistema che cambia il nostro approccio alla scoperta e alla sperimentazione dei farmaci".

Nuova piattaforma algoritmica

I ricercatori hanno sviluppato un'innovativa piattaforma di analisi dell'attività dei pathway (IPAA) per determinare quali modelli riflettano al meglio i cambiamenti funzionali nell'AD e identificare i pathway chiave per lo sviluppo di farmaci. Nello studio, hanno identificato 83 pathway biologici disregolati comuni a campioni cerebrali di pazienti deceduti affetti da AD e a modelli cellulari 3D.

Uno dei pathway studiati come proof of concept è stato quello della p38 MAPK (proteina chinasi attivata da mitogeni). Utilizzando un inibitore della p38 MAPK mai testato in precedenza su pazienti affetti da Alzheimer, i ricercatori sono stati in grado di ridurre significativamente le alterazioni patologiche in un modello di laboratorio, evidenziandone il potenziale per gli studi clinici.

Scalare e accelerare lo sviluppo dei farmaci

Il modello "Alzheimer's in a Dish", insieme all'algoritmo IPAA, ha permesso ai ricercatori di testare più farmaci contemporaneamente. Centinaia di farmaci approvati e composti naturali sono già stati testati, aprendo le porte alla sperimentazione clinica.

"Ora disponiamo di un sistema che non solo ci consente di testare rapidamente nuovi farmaci, ma anche di prevedere quali saranno più efficaci", ha affermato il dott. Rudolph Tanzi, direttore del McCance Center for Brain Health.

Il futuro della ricerca

Questi progressi avvicinano la medicina allo sviluppo di farmaci efficaci per il morbo di Alzheimer e ne accelerano l'accesso ai pazienti. Nuovi approcci che combinano tecnologie di modellazione avanzate e analisi algoritmica promettono di fare progressi significativi nella lotta contro questa complessa malattia.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Neuron.