Alzheimer, la storia di un vicino di casa aiuta uno scienziato a scoprire la difesa contro la malattia

Una storia personale dalla Cina ha contribuito a guidare la ricerca della Rutgers che rivela come una rara mutazione genetica protegga il cervello.

Il neuroscienziato di Rutgers Peng Jiang stava visitando la sua città natale di Qianshan, una città nella provincia cinese dell’Anhui, quando un vicino è venuto a casa dei suoi genitori con una storia che gli sarebbe rimasta in mente.

La madre dell’uomo era stata diagnosticata con la malattia di Alzheimer nei suoi primi sessant’anni.

Dopo quasi un decennio di declino, non riconosceva più suo figlio. Una mattina, lei lo guardò e chiese dolcemente: “Come sta tua madre? Sta bene?”

Mentre il vicino raccontava il momento, scoppiò in lacrime. Ha detto a Jiang che l’Alzheimer è presente nella sua famiglia e che teme che i suoi figli un giorno possano vederlo svanire come ha visto la memoria della madre svanire.

Quella conversazione, avvenuta alcuni anni fa, è stata una svolta per Jiang, professore associato nel Dipartimento di Biologia Cellulare e Neuroscienze della School of Arts and Sciences.

Già immerso nella ricerca sull’Alzheimer, Jiang tornò al suo laboratorio con rinnovata urgenza.

“Il fatto che non esista ancora un trattamento efficace alimenta la mia determinazione a perseguire nuove idee terapeutiche”, ha detto Jiang, anche docente del Rutgers Brain Health Institute.

Ora, Jiang e il suo collega in neuroscienze Mengmeng Jin, primo autore dello studio, hanno fatto una scoperta che, secondo loro, potrebbe cambiare il modo in cui gli scienziati pensano al trattamento dell’Alzheimer.

Il loro studio, pubblicato su Nature Neuroscience, identifica una rara mutazione genetica che sembra proteggere le cellule immunitarie del cervello dai danni tipicamente causati dalla malattia.

“Crediamo che sia un grande progresso nel campo,” disse Jiang. “Invece di guardare mutazioni che aumentano il rischio, cerchiamo mutazioni che possano conferire resilienza.”

Il lavoro riflette un cambiamento nella ricerca sulla malattia di Alzheimer, ha detto Jiang. Invece di concentrarsi solo sull’eliminazione delle proteine tossiche, gli scienziati potrebbero essere in grado di rafforzare il sistema di difesa del cervello per mantenerlo resiliente e sano più a lungo.

Per Jiang, la scienza è inseparabile dall’impatto umano.

“Stiamo cercando di imparare dalla natura per sfruttare una mutazione naturale a scopo terapeutico,” ha detto.

Gli individui con sindrome di Down, che portano tre copie del cromosoma 21, sviluppano quasi universalmente la malattia di Alzheimer a esordio precoce a causa dell’accumulo accelerato di proteine tossiche nel cervello.

Tuttavia, una piccola parte delle persone con sindrome di Down dimostra una notevole resilienza – non sviluppano mai demenza nonostante abbiano lo stesso accumulo patologico.

Questa osservazione ha motivato il team di Rutgers a indagare gli effetti biologici di una rara mutazione, CSF2RB A455D, identificata nelle cellule immunitarie di un piccolo numero di individui con sindrome di Down.

La loro ricerca rivela funzioni precedentemente sconosciute di questa mutazione e fornisce nuove intuizioni sui meccanismi che potrebbero influenzare il rischio di neurodegenerazione.

Si concentrarono sulle microglia, le cellule immunitarie del cervello che agiscono come governanti, eliminando i rifiuti e proteggendo i neuroni.

Utilizzando la tecnologia delle cellule staminali, i ricercatori hanno creato microglia umana con la mutazione e le hanno inserite nei cervelli dei topi per sviluppare un modello chimera del cervello del topo, permettendo loro di osservare come queste cellule umane funzionano in un ambiente cerebrale vivente.

Questi topi sono stati poi esposti a proteine correlate all’Alzheimer.

I risultati sorpresero i ricercatori. La microglia con la mutazione è rimasta giovane ed ha evitato l’infiammazione a lungo termine che di solito danneggia le cellule cerebrali.

Le cellule erano più brave a ripulire le proteine dannose e a proteggere i neuroni vicini.

Quando i ricercatori hanno inserito insieme microglie mutate e non mutate in ambienti cerebrali contenenti proteine correlate all’Alzheimer, la microglia mutata ha lentamente preso il sopravvento.

La microglia non mutata si indebolì col tempo, mentre quelle mutate rimasero forti, rinfrescando efficacemente il sistema immunitario del cervello.

Questo effetto si è manifestato non solo nelle cellule delle persone con sindrome di Down, ma anche nelle cellule della popolazione generale.

“Trapiantiamo le cellule, poi iniettiamo proteine patologiche”, ha detto Jin, borsista post-dottorato. “Osserviamo come reagiscono le microglie umane.”

La scoperta apre la porta a nuove strategie terapeutiche, hanno detto gli scienziati. Un approccio prevede il trapianto di microglia ingegnerizzata con la mutazione protettiva nel cervello dei pazienti.

Un’altra potrebbe consistere nell’uso della terapia genica per introdurre direttamente la mutazione nelle microglie esistenti, potenzialmente ripristinando la loro capacità di difendersi dai danni dell’Alzheimer.

Immagine: Jiang Lab/Rutgers University

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