Progetti Finanziati
Come associazione da poco costituita abbiamo deciso di sostenere il progetto di ricerca sul deficit di UGDH dell'Ospedale Pediatrico Bambino Gesù di Roma attraverso la sua Fondazione.
La nostra volontà è di continuare a finanziare questa ricerca terapeutica per aiutare Flavia e tutti coloro che nel mondo soffrono di questa grave malattia.
Il Dott. Diego Martinelli, che segue Flavia da quando aveva due anni, ha dapprima contribuito alla stesura dell’articolo sul deficit di UGDH e poi, a distanza di soli 2 anni, ha sviluppato, in team con la Dottoressa Rosalba Carrozzo - responsabile dei laboratori di Medicina Molecolare dell’OPBG di Roma - il progetto di ricerca che l’Associazione Progetto Flavia per l’UGDH sta finanziando.
Il progetto di ricerca rientra nell’ambito del più ampio progetto di medicina metabolica traslazionale dell'UOC di Malattie Metaboliche diretto dal Dott. Carlo Dionisi Vici e concorre a definire gli aspetti patogenetici della malattia rara di cui è affetta Flavia.
Il costo del progetto è di 196.000 euro; la ricerca è stata avviata a luglio 2023 ed è in corso di svolgimento sui tre casi “UGDH” ad oggi conosciuti in Italia. I primi risultati hanno portato a definire il fenotipo epilettico e neuroradiologico della malattia e all’identificazione di un nuovo meccanismo patogenetico di questa sindrome oltre ad un target biologico trattabile con molecole attualmente a disposizione.
Il progetto di ricerca ha l'obiettivo di "trovare" molecole specifiche fondamentali per attivare l’enzima necessario alla produzione di glicosamminoglicani: «Questa terapia sostitutiva - sottolinea il Dott. Martinelli in una intervista pubblicata sul quotidiano Avvenire il 30 novembre 2022 – potremmo definirla propedeutica, perché ci permette di individuare quali sono le vie alterate e come funziona il sistema nervoso centrale, così da poter agire con un trattamento specifico. Non sono trattamenti risolutivi, ma apportano sicuramente miglioramenti su vie metaboliche che sappiamo alterate».
A due anni dall’inizio degli studi sostenuti con i fondi donati dall’Associazione Progetto Flavia per l’UGDH, secondo i risultati preliminari forniti dal Dott. Diego Martinelli e dal suo gruppo di ricerca, la ricerca sul difetto di UGDH ha prodotto i seguenti risultati:
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il primo traguardo è stato quello di una migliore comprensione degli aspetti neurologici, epilettici e neuroradiologici dei pazienti con difetto di UGDH, attraverso la valutazione sistematica della coorte di pazienti con UGDH seguiti presso l’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù, l’identificazione di due ulteriori pazienti con questa malattia e il confronto con i soggetti riportati in letteratura. È stato quindi possibile ampliare lo spettro delle varianti patogenetiche UGDH, e di effettuare correlazioni tra quadro neurologico, neuroradiologico e fenotipo elettrofisiologico. Sono state confermate caratteristiche precedentemente riportate, come la grave epilessia resistente ai farmaci, ipotonia, il grave ritardo dello sviluppo psicomotorio e la distonia, con progressiva atrofia cerebrale-cerebellare alla Risonanza Magnetica cerebrale. Sono stati inoltre individuati altri aspetti clinici finora non riportati, come disturbi psichiatrici e malformazioni della girazione corticale. L’esame longitudinale di un paziente di 18 anni ha permesso inoltre di documentare la storia naturale della evoluzione a lungo termine del danno neurologico. È stata infine migliorata la definizione del quadro EEG , esplorando il fenotipo elettrofisiologico attraverso diverse epoche della vita
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il secondo traguardo ha permesso di identificare nuovi e finora non riportati meccanismi patogenetici di questa malattia. Infatti, attraverso l’analisi dei profili biochimici e dei pathway deregolati studiati su sangue e su fibroblasti in coltura ottenuti da biopsia cutanea di due pazienti, è stata evidenziata una riduzione significativa del contenuto di ATP, attraverso un metodo luminometrico attraverso il quale è possibile misurare la “energia” della cellula. L’energia cellulare è stata anche misurata attraverso un metodo spettrofotometrico che misura l’attività del complesso V della catena respiratoria mitocondriale. Questo metodo, che permette di valutare il flusso di elettroni ed il conseguente gradiente protonico che ne scaturisce a livello dei diversi complessi della catena respiratoria mitocondriale, ha evidenziato nei pazienti una riduzione dell’attività enzimatica del complesso V, suggerendo un disturbo del metabolismo energetico. Gli studi in vitro hanno evidenziato inoltre l’associazione tra la diminuzione della proteina UGDH e un incremento dello stress ossidativo delle cellule, con conseguente elevato alto tasso di morte cellulare. Sulla base di tali informazioni è iniziata l’individuazione di antiossidanti in grado di modificare la risposta redox in questa malattia. Alcune molecole sono risultate idonee ad aumentare la sopravvivenza delle cellule: e’ noto infatti dalla letteratura e dalla esperienza clinica dei medici dell’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù che pazienti affetti da patologie primarie o secondarie del metabolismo energetico trovano beneficio dall’utilizzo di alcune molecole farmacologiche. Due di queste sono state somministrate a Flavia, che ha riportato un miglioramento del quadro clinico e neurologico, cosi’ come dei parametri biochimici di malattia, confermando la necessità degli antiossidanti come terapia di supporto. L’immediata somministrazione di idonei integratori appositamente testati è stata possibile grazie al sistema di Terapia Traslazionale adottato dall’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù che consente, per l’appunto, di trasferire in tempi brevi “dal laboratorio al paziente” le opportunità di cura.
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Sono in corso studi di biologia cellulare rivolti alla definizione di nuovi target terapeutici per la malattia, potenzialmente sfruttabili in trial clinici. Questi studi saranno in gran parte condotti da un professionista biologo impegnato esclusivamente nella ricerca sul deficit di UGDH e sostenuto con i fondi della seconda tranche della donazione di 146.000 euro versata dall’Associazione alla fine del 2024. In particolare, Il progetto sta procedendo in questi mesi con il trattamento dei fibroblasti con il TGF-beta. Individuata la concentrazione ed i tempi di trattamento ideali la fase sperimentale prevede di:
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valutare l’effetto del TGF-beta sul trascritto, sulla proteina UGDH, sul contenuto di ATP e sulla respirazione cellulare;
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valutare l’effetto del TGF-beta sullo stress ossidativo;
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effettuare analisi di trascrittomica (ad ampio spettro) per identificare gli eventuali pathway cellulari modificati dal trattamento.
E’ in corso, inoltre la realizzazione a partire dai fibroblasti dei pazienti di cellule iPS che verranno caratterizzate per la presenza della variante specifica e valutate per i livelli di ATP e ROS. Le iPS verranno poi differenziate in motoneuroni che verranno valutati per i livelli di ATP e ROS nonché per identificare ulteriori meccanismi patogenetici della malattia, traghettabili con terapie specifiche.
Stiamo già pensando a come proseguire la nostra attività una volta completato il progetto di ricerca perché vorremmo contribuire alla creazione di un centro di riferimento per la diagnosi e la cura del deficit di UGDH insieme a coloro che sin qui ci hanno supportato. Quella del centro di riferimento è una prospettiva realistica visti i risultati fin ora raggiunti realizzati anche grazie alla confluenza al Bambino Gesù di tutti i casi fin ora diagnosticati in Italia di deficit di UGDH.
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