MyREPAIR: a new method to induce myelin repair in multiple sclerosis; finanziato dall’Unione Europea – Next Generation EU

La sclerosi multipla (SM) è una delle cause più comuni di disabilità neurologica nei giovani adulti nel mondo occidentale e colpisce oltre 2 milioni di persone in tutto il mondo. In questo disturbo, il sistema immunitario del paziente attacca la guaina mielinica o gli assoni, causando infiammazione e portando a disabilità neurologica irreversibile. Sfortunatamente, attualmente non esistono terapie rigenerative ampiamente utilizzate nella SM. In questo contesto, l’introduzione di un trattamento non invasivo che promuova la rimielinizzazione nei pazienti affetti da SM ha il potenziale di ridurre la disabilità a lungo termine. Recenti studi di neuromodulazione (cioè stimolazione o inibizione neuronale mirata) si sono concentrati sulla possibilità di mitigare i sintomi e di migliorare la neuroriabilitazione nei pazienti con SM attraverso tecniche di stimolazione cerebrale corticale/elettrica profonda (ES) e magnetica transcranica (TMS). Tuttavia, queste tecniche presentano diversi inconvenienti dovuti alla scarsa portata all'interno del cervello (TMS e ES corticale) o all'estrema invasività nel caso di ES profonda attuata tramite l'impianto di elettrodi. La neurostimolazione con ultrasuoni focalizzati transcranici a bassa intensità (FUS) è una tecnica estremamente promettente attualmente in uso in diversi studi clinici. Rispetto ad altre tecniche non invasive, la FUS a) offre una messa a fuoco molto migliore (1 mm) e b) raggiunge senza soluzione di continuità strutture cerebrali profonde altrimenti accessibili solo attraverso l'impianto di elettrodi. La FUS è quindi destinata a diventare lo strumento di scelta per promuovere localmente la rimielinizzazione. Inoltre, attualmente non è disponibile alcuna tecnica gold standard per la misurazione della mielina in vivo con buona sensibilità e specificità. myREPAIR ha l’obiettivo ambizioso di introdurre sia un nuovo trattamento delle lesioni demielinizzate nella SM ma anche un nuovo metodo di imaging in grado di quantificare il grado di demielinizzazione in questa malattia. Verranno condotti esperimenti in vitro per indagare i meccanismi biologici alla base dei processi di rimielinizzazione attivati da diversi protocolli FUS. Il protocollo di stimolazione con il più alto potenziale di riparazione della mielina sarà impiegato in uno studio in vivo su un modello murino di SM autoimmune. La mielina sarà quantificata in vivo attraverso una nuova tecnica di quantificazione della mielina basata sulla risonanza magnetica, approvata dalla FDA (REMyDI: Rapid Estimation of Myelin for Diagnostic Imaging). Fondamentalmente, utilizzeremo la micro/nano tomografia a contrasto di fase a raggi X ex vivo (XPCT) e la micro-diffrazione di raggi X (SmXRD) con fasci di radiazioni di sincrotrone, associando quindi la morfologia 3D degli assoni su scala nanometrica (XPCT) con la valutazione quantitativa della mielina concentrazione (SmXRD). Queste tecniche aiuteranno a far luce sui meccanismi biologici della SM e sull'interazione degli stimoli acustici con le membrane cellulari neuronali. Nel complesso, questo progetto getterà le basi per la traduzione clinica di un trattamento di rimielinizzazione non invasivo per la SM attraverso la FUS, nonché per nuovi trattamenti che inducono riparazioni della mielina in diverse malattie demielinizzanti.