I ricercatori di FutureNeuro, il Centro di Ricerca SFI per le Scienze del Cervello Traslazionali, e RCSI University of Medicine and Health Sciences, in collaborazione con partner internazionali, hanno sviluppato una tecnica pionieristica per profilare l’attività genica nel cervello umano in vita. Questo approccio innovativo, pubblicato su JCI Insight, apre nuove vie per comprendere e trattare condizioni neurologiche come l’epilessia.
Lo studio dell’attività genica nel cervello senza richiedere campioni di tessuto invasivi da interventi chirurgici o donazioni post mortem è una sfida di lunga data in neuroscienze. Analizzando tracce molecolari, in particolare RNA e DNA, raccolte da elettrodi impiantati nei cervelli di pazienti con epilessia e collegandole con registrazioni elettriche del cervello, i ricercatori sono stati in grado di ottenere uno “scatto” dell’attività genica nel cervello in vita.
Questi elettrodi, utilizzati clinicamente per individuare l’attività epilettica nei pazienti consentendo interventi chirurgici, offrono un’opportunità unica per collegare l’attività cerebrale ai geni che vengono attivati o disattivati in regioni specifiche. Lo studio dimostra come l’integrazione dei dati molecolari con le registrazioni elettriche delle crisi possa migliorare la comprensione delle reti di crisi cerebrale, potenzialmente migliorando la precisione delle chirurgie per l’epilessia.
Il Professor David Henshall, Direttore di FutureNeuro e Professore di Fisiologia Molecolare e Neuroscienze presso RCSI, ha sottolineato l’importanza di questo studio nel campo dell’epilessia. Questa tecnologia ha il potenziale per integrare le tradizionali immagini cerebrali e i test EEG che misurano l’attività elettrica nel cervello, offrendo preziose intuizioni per guidare le decisioni chirurgiche nel trattamento di coloro con epilessia.
L’epilessia colpisce circa 40.000 persone in Irlanda, con una persona su tre incapace di controllare le crisi attraverso la medicazione. Per queste persone, l’intervento chirurgico è spesso la migliore opzione, ma il suo successo dipende dalla mappatura accurata delle regioni responsabili dell’attività epilettica. Oltre all’epilessia, lo studio getta le basi per applicazioni più ampie, comprese ricerche su Alzheimer, Parkinson e schizofrenia, dove la comprensione dei processi molecolari nel cervello in vita è vitale.
La ricerca, guidata dal Professor Henshall e dal Professor Vijay Tiwari, Professore di Biologia del Genoma presso l’Università del Sud della Danimarca, ha coinvolto una rete globale di collaboratori, tra cui esperti dell’Ospedale Beaumont, della Clinica Blackrock, dell’Università di Queen’s Belfast, dell’Università del Sud della Danimarca e dell’Istituto Danese per lo Studio Avanzato. Questo sottolinea il valore della collaborazione internazionale e segna un passo avanti nella comprensione di come funzionano i nostri cervelli a livello molecolare, offrendo speranza per una diagnosi e una cura migliorate per coloro che sono colpiti da condizioni neurologiche.
Riferimento: Profilazione multimodale ad alta risoluzione dell’attività cerebrale epilettica umana tramite elettrodi di profondità espiantati di Anuj Kumar Dwivedi, Arun Mahesh, Albert Sanfeliu, Julian Larkin, Rebecca A. Siwicki, Kieron J. Sweeney, Donncha F. O’Brien, Peter Widdess-Walsh, Simone Picelli, David C. Henshall e Vijay K. Tiwari, 14 novembre 2024, JCI Insight. DOI: 10.1172/jci.insight.184518
Questo studio è stato finanziato dal Programma di Ricerca Nord-Sud dell’Autorità per l’Istruzione Superiore (HEA) e da FutureNeuro.
