Intervista a Miriam Melis, Università di Cagliari

L’European Research Council, ha assegnato alla neuroscienziata e farmacologa cagliaritana Miriam Melis (dipartimento di Scienze biomediche di UniCa), un “Consolidator Grant” per l’esattezza di 1.999.138 euro, per “proseguire con indipendenza scientifica nei suoi studi”.

Professoressa Melis, ci racconti il suo progetto.

Il mio progetto ha l’obiettivo principale di chiarire il ruolo della dopamina nei meccanismi che spiegano le differenze tra gli individui nella sensibilità all’elaborazione degli stimoli sensoriali. La dopamina, una molecola implicata nella regolazione di diverse funzioni cerebrali incluse quelle motorie, consente di filtrare gli stimoli sensoriali non importanti.

Una corretta elaborazione è alla base del nostro benessere, perché un’inefficiente integrazione di queste informazioni che riceviamo attraverso i sensi causa un sovraccarico sensoriale e problemi a livello dell’apprendimento, dello sviluppo, del comportamento e delle interazioni sociali. Le funzioni sensorimotorie, infatti, ci consentono di regolare le nostre risposte comportamentali in relazione agli stimoli (sensoriali) a cui siamo sottoposti costantemente. Il circuito sensorimotorio evita in ultima analisi il sovraccarico sensoriale che, generando ansia e irrequietezza, determina una sensazione di sopraffazione, compromettente le attività cognitive relative alle funzioni esecutive, cui conseguono delle risposte comportamentali esagerate, dovute proprio a questa eccessiva reattività emotiva e comportamentale.

Capire i meccanismi che scatenano il sovraccarico sensoriale e che regolano le funzioni sensorimotorie è quindi fondamentale. Infatti, l’ipersensibilità agli stimoli sensoriali, che porta al sovraccarico sensoriale, è un tratto di tante malattie mentali (es. disturbo dello spettro autistico, da deficit di attenzione e iperattività, ossessivo compulsivo, post-traumatico da stress, ansia, sindrome di Tourette, psicosi, schizofrenia), nonché un tratto comunemente presente nei bambini sani, soprattutto maschi, in cui questo è un fenomeno transitorio giacché scompare con lo sviluppo. Quando non si risolve con l’adolescenza, però, il persistere di questo tratto viene considerato un endofenotipo trasversale, perché comune alle sopramenzionate patologie, che peggiora in condizioni di stress.

La mia proposta progettuale si basa sull’ipotesi di lavoro che questo sovraccarico sensoriale, all’interno di un circuito cerebrale molto complesso, sia determinato da un eccesso nei livelli di dopamina sottocorticale, che determina dei deficit nei processi di filtrazione delle informazioni sensoriali irrilevanti. Questa mia ipotesi di lavoro è supportata da molte evidenze indirette, dimostrate anche dal mio gruppo di ricerca, ma soprattutto presenti nella letteratura scientifica sia nell’animale da laboratorio che nell’uomo. Le attuali conoscenze, inoltre, suggeriscono che la dopamina non solo regoli finemente questa funzione, ma svolga anche un ruolo chiave nel corretto sviluppo cerebrale. Tuttavia, ancora oggi, il suo ruolo nella regolazione di queste funzioni non è stato dimostrato in maniera univoca tramite un rapporto di causa-effetto.

Il progetto REDIRECT

REDIRECT, che sta per Resolving sEx DIffeREnces in proCessing sensory informaTion, mira a dimostrare inconfutabilmente per la prima volta il ruolo fisiologico di questo neurotrasmettitore nella regolazione di questi processi sia in individui sani che “deficitari”.

Il mio progetto, infatti, si avvale di un modello animale sperimentale unico, sviluppato nel mio laboratorio, in cui queste funzioni sono deteriorate in seguito all’esposizione prenatale alla cannabis, proprio come accade nei bambini figli di madri che hanno usato la cannabis durante la gravidanza. Il nostro modello ci consente quindi di svelare i meccanismi molecolari alla base delle differenze -incluse quelle di genere- tra gli individui sani, e tra gli individui ugualmente esposti ad un insulto prenatale (la cannabis appunto), ma che ad essa rispondono sviluppando o tratti di vulnerabilità o di resilienza. In altre parole, il nostro modello animale rappresenta una distribuzione normale di frequenza in una popolazione, in cui le code della gaussiana sono rappresentate dagli individui esposti, ad un estremo i vulnerabili e all’altro i resilienti.

Uno degli aspetti più innovativi di REDIRECT consiste nella comprensione di questi meccanismi a diverse “scale di ingrandimento” partendo dall’osservazione del comportamento e concludendo con l’identificazione di geni diversamente espressi in una singola cellula dopaminergica all’interno di una specifica sottopopolazione neurale. Capitalizzando su questi meccanismi, useremo una tecnica di editing genomico che ci consentirà di spegnere e accendere geni in modo mirato, e di fornire i meccanismi che determinano la resilienza a quei soggetti che sono suscettibili all’ipersensibilità agli stimoli sensoriali. Questo consentirà loro un normale sviluppo correggendo la traiettoria di vulnerabilità a favore di quella della resilienza.

Infine, il mio studio di concentra su una finestra dell’età evolutiva particolarmente sensibile, la preadolescenza, perché i dati epidemiologici, antecedenti alla pandemia, ci indicano che la metà dei disturbi mentali si stabilisce entro i 14 anni. Bisogna quindi intervenire prima di quest’età per potere invertire la rotta che la salute mentale dei giovani di oggi, ulteriormente deteriorata dalla pandemia, ha già preso.

Come ha preparato e scritto il progetto e l’intervista?

REDIRECT è frutto di un processo lungo, nato l’autunno prima del lockdown ma messo a fuoco durante questo stesso. Proprio durante quel periodo, infatti, mi sono resa conto che mi sarebbero serviti più dati preliminari per potere presentare una proposta competitiva. La pandemia certo non ha aiutato durante i due anni di progettazione, ma questi sono comunque stati un periodo di intenso studio e confronto con altri colleghi, soprattutto all’estero. Questo processo di scambio è stato fondamentale per la comprensione di ciò che l’ERC finanzia.

Per la preparazione nell’intervista un aiuto sostanziale è stato quello del coaching di esperti nel campo, messi a disposizione dal mio Ateneo, così come sono risultate indispensabili ed efficaci le numerose mock interviews, che ho sostenuto con ERC awardees o esperti in progetti europei, incluse quelle organizzate da APRE e dal EU grant office del mio ateneo.

Vuole dare qualche consiglio a chi sta per applicare ad un Consolidator?

Un consiglio che mi sento di dare a chi si vuole misurare con questa esperienza è quello di pensare “in grande” e osare; inoltre, bisogna richiedere il maggior feedback possibile, sia in fase di stesura del progetto che di preparazione all’interview. Difendere la propria idea è un’esperienza unica e il continuo scambio con chi ha già vissuto questa esperienza, o di simili, cambia per sempre le prospettive di un ricercatore.

Questo articolo è tratto da APREmagazine n. 21 di aprile/2023