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All'interno della più grande collezione al mondo di cervelli con disturbo da stress post-traumatico
Al Lieber Institute for Brain Development a East Baltimora, dozzine di cervelli di persone a cui è stato diagnosticato un disturbo da stress post-traumatico durante la loro vita sono conservati in congelatori di dimensioni industriali destinati a preservare i tessuti vitali. L'istituto di ricerca senza scopo di lucro ha accumulato 81 di questi cervelli con disturbo da stress post-traumatico - solo una piccola parte dei suoi quasi 2.000 cervelli totali - nei sei anni in cui è stato aperto. È la più grande raccolta di cervelli post mortem con una diagnosi nota di PTSD.
Gli scienziati della Lieber stanno effettuando ricerche sulla schizofrenia e sui disturbi cerebrali correlati e hanno un piano ambizioso per la raccolta del disturbo da stress post-traumatico. Vogliono individuare le varianti genetiche che aumentano il rischio di una persona di sviluppare PTSD dopo un trauma e trovare obiettivi nel cervello per trattare il disturbo in modo più efficace con i farmaci.
Attualmente, le persone con disturbo da stress post-traumatico vengono trattate con una combinazione di terapia della parola o psicoterapia e farmaci come antidepressivi progettati per trattare i sintomi del disturbo. Circa otto milioni di adulti negli Stati Uniti hanno un disturbo da stress post-traumatico durante un dato anno, secondo le stime del Dipartimento per gli affari dei veterani degli Stati Uniti. A livello globale, quel numero è molto più alto e include non solo soldati combattenti, ma anche rifugiati, civili esposti alla guerra e vittime di violenza domestica, aggressioni e traffico sessuale.
Lo studio del cervello post mortem è essenziale per la ricerca sul disturbo da stress post-traumatico, afferma Joel Kleinman, direttore associato delle scienze cliniche presso Lieber. Gran parte di ciò che scienziati e professionisti medici sanno sul disturbo da stress post-traumatico è stato ricavato dall'osservazione dei sintomi del disturbo. Ciò che è sconosciuto sono i cambiamenti molecolari e cellulari che si verificano nel cervello delle persone che sviluppano il disturbo da stress post-traumatico. Kleinman afferma che questi cambiamenti sono chiaramente umani e non possono essere studiati negli animali.
Kleinman e i suoi colleghi useranno il sequenziamento dell'RNA sui cervelli che hanno acquisito per identificare questi cambiamenti. Mentre le informazioni nel DNA sono stabili e determinano i nostri tratti biologici, l'RNA aiuta a svolgere vari compiti nelle cellule, come il controllo dell'espressione genica. L'espressione genica, che può essere misurata con il sequenziamento dell'RNA, è importante per i ricercatori perché lo stesso gene può agire in modi diversi in circostanze diverse.
L'RNA tende a degradarsi nel tessuto post mortem, quindi gli scienziati della Lieber acquisiscono i cervelli entro poche ore dalla morte del donatore e li riportano di corsa in laboratorio per raffreddarli sul ghiaccio. Questo aiuta a preservare l'integrità del tessuto in modo che l'RNA possa essere analizzato correttamente in seguito. Andrew Jaffe, ricercatore presso Lieber, ha anche sviluppato un algoritmo che misura il grado di degradazione dell'RNA post mortem per aiutare i suoi colleghi a determinare la quantità di RNA che può essere analizzata nel cervello.
Gli scienziati Lieber hanno già eseguito il sequenziamento dell'RNA sui cervelli della schizofrenia e risultati pubblicati all'inizio di quest'anno sulla scoperta di una nuova proteina legata alla schizofrenia e ai disturbi correlati, tra cui depressione, disturbo bipolare e disturbo da deficit di attenzione e iperattività. I ricercatori ritengono che tali proteine potrebbero essere bersagli farmacologici per questi disturbi.
Una volta che tutti i cervelli sono stati sequenziati, incroceranno le varianti genetiche trovate da altri ricercatori per essere associate al disturbo da stress post-traumatico con i loro dati per cercare connessioni. I ricercatori lo faranno anche con i cervelli di controllo per confrontare i risultati.
Kleinman dice che spera che il sequenziamento dell'RNA riveli i cambiamenti che devono accadere a queste varianti genetiche per causare i classici sintomi del disturbo da stress post-traumatico. Kleinman e il suo team ritengono che questi cambiamenti cerebrali, che coinvolgono proteine note come fattori di trascrizione, rappresentino il Santo Graal per la ricerca sul disturbo da stress post-traumatico: obiettivi nel cervello che potrebbero rispondere ai farmaci.
Ma il sequenziamento dell'RNA da solo probabilmente non sarà sufficiente per portare alla scoperta di farmaci.
La difficoltà nel sequenziamento dell'RNA dei cervelli post mortem sta determinando se le differenze nelle espressioni hanno causato il disturbo da stress post-traumatico, sono state il risultato di un disturbo da stress post-traumatico o sono il risultato o la causa di qualcos'altro, afferma Karestan Koenen, professore di epidemiologia psichiatrica presso l'Harvard T.H. Scuola di Sanità Pubblica Chan.
Koenen guida il gruppo di lavoro sul disturbo da stress post-traumatico all'interno del Consorzio di genomica psichiatrica, una collaborazione internazionale di ricercatori, che sta analizzando circa 20.000 campioni genetici da pazienti con disturbo da stress post-traumatico. Nel 2014, il consorzio ha pubblicato dati che mostrano che più di 100 varianti genetiche sono associate al rischio di schizofrenia. Il consorzio farà lo stesso per i dati relativi al disturbo da stress post-traumatico nei prossimi anni. Questi dati aiuteranno gli scienziati di Lieber a restringere il campo su quali varianti genetiche si concentreranno.
Mentre afferma che la ricerca sul disturbo da stress post-traumatico è in un periodo di scoperta accelerata, riconosce che la lunga strada da percorrere prima che venga trovato un farmaco per questo disturbo devastante. C'è una tensione tra la necessità e la velocità con cui possiamo muoverci, dice. Ma la cautela è che vogliamo assicurarci di avere risultati solidi che possano informare la scoperta di farmaci.