Oggi sta emergendo sempre più chiaramente come il Covid-19 possa portare numerose complicanze neurologiche e neuropsichiatriche anche di lungo periodo. Tuttavia, non si conosce ancora quali cellule cerebrali il virus attacchi in particolare, come le danneggi, direttamente o indirettamente, e cosa renda gli individui vulnerabili o resistenti a tali complicazioni. Per rispondere a queste domande i ricercatori dello Human Technopole e del Centro tedesco per le malattie neurodegenerative (DZNE) hanno coinvolto altri otto istituti di sette paesi europei per sviluppare il progetto di ricerca “NEUROCOV”, che si è aggiudicato per i prossimi cinque anni un finanziamento dalla Commissione europea di 8,4 milioni di euro nell’ambito del programma Horizon Europe. Lo studio, appena avviato a settembre 2022, è coordinato dal Centro tedesco per le malattie neurodegenerative (DZNE) di Bonn e coinvolge, oltre all’Italia – dove partecipano Human Technopole e Università degli studi di Milano –anche centri di Belgio, Germania, Finlandia, Israele, Svezia e Olanda. Una parte rilevante dei finanziamenti europei, 3,2 milioni di euro, sono destinati al lavoro di Human Technopole, a testimonianza del ruolo centrale dell’Istituto in questa ricerca.
Guidati da Giuseppe Testa, Head del Centro di Neurogenomica dello Human Technopole, parteciperanno allo studio i ricercatori di diversi centri di ricerca dell’Istituto: Neurogenomica, Genomica e Biologia Computazionale, che saranno supportati dalla Facility per la generazione di cellule staminali e organoidi e dalla Facility di genomica. In particolare, studieranno i meccanismi molecolari che si attivano all’interno delle cellule nel cosiddetto “NeuroCOVID” – l’insieme dei disturbi neurologici e neuropsichici correlati all’infezione da COVID-19. Queste nuove conoscenze potranno aiutare a sviluppare nuove terapie e approcci per prevedere il rischio di sintomi neurologici. I dati saranno raccolti attraverso studi su pazienti di tutte le età in diversi paesi europei che coinvolgeranno anche le comunità di pazienti “Long COVID”.
In particolare, il progetto si concentrerà sul coinvolgimento del sistema immunitario e sulla perdita diretta delle funzioni neuronali, che costituiscono il fondamento cellulare e molecolare di qualsiasi declino cognitivo o neurodegenerazione.
Tra le complicazioni neurologiche e psichiatriche a lungo termine del COVID-19 vi sono la compromissione del senso dell’olfatto e del gusto, ridotta capacità di concentrazione, deficit cognitivi e di memoria, psicosi ed epilessia, oltre alle conseguenze di ictus e delle altre alterazioni cerebrovascolari. L’impatto di questo fenomeno riguarda non solo gli individui – con ricadute sulla vita sociale e professionale di tutti i giorni – ma anche la società e i sistemi sanitari.
Dichiara Giuseppe Testa, Head del Centro di Neurogenomica dello Human Technopole: “Un tratto distintivo del progetto è il suo design multi-scala che va dall’impatto socioeconomico a livello di popolazione sino ai meccanismi molecolari alla base delle vulnerabilità individuali al NeuroCOVID. Per fare ciò, diverse equipe altamente interdisciplinari studieranno l’interazione virus-ospite combinando organoidi cerebrali e tecnologie omiche ad alta risoluzione con l’intelligenza artificiale per sviluppare modelli predittivi in grado di valutare il rischio individuale di sviluppare complicanze NeuroCOVID e gli effetti a lungo termine”.
Il direttore di Human Technopole Iain Mattaj sottolinea: “La pandemia da COVID-19 continua a rappresentare una sfida cruciale per la nostra società e richiede una risposta costante e coordinata da parte della comunità scientifica internazionale. Il progetto “NEUROCOV”, che si fonda sul precedente progetto Covidiamo a cui hanno lavorato i nostri ricercatori sin dai primi mesi della pandemia, nasce in risposta alla necessità impellente di indagare l’interazione ospite-virus nell’insorgenza di sintomi neurologici e psichiatrici derivanti da COVID-19 con l’obiettivo di lungo termine di sviluppare nuove terapie. Con le loro competenze nei campi della genomica a singola cellula, delle analisi computazionali con l’utilizzo di algoritmi di intelligenza artificiale, e dei più avanzati sistemi sperimentali basati sulle cellule staminali, gli scienziati di HT contribuiranno a migliorare la comprensione del NeuroCOVID”.
A gettare le basi per gli sviluppi del progetto “NEUROCOV” è stato il precedente “COVIDIamo”, avviato nel 2020 come parte dell’iniziativa “LifeTime for Covid” lanciata dal consorzio di ricerca paneuropea “LifeTime”. Nell’ambito di COVIDIamo, i ricercatori di HT guidati dal professor Giuseppe Testa in stretta collaborazione con i partner ospedalieri e universitari – Istituto Europeo di Oncologia, Ospedale Luigi Sacco di Milano, Istituto di Ricerca Pediatrica Città della Speranza di Padova e IRCCS Istituto Clinico Humanitas di Milano– hanno condotto studi molecolari sulle cellule immunitarie di pazienti affetti da COVID-19, integrando la caratterizzazione immunogenomica con le analisi cliniche ed epidemiologiche. Gli studi hanno evidenziato come le diverse cellule immunitarie reagiscano all’infezione da SARS-CoV-2 e come si differenzi la risposta tra pazienti con diversa gravità di malattia.
