PainRisk è la ricerca della giovane ricercatrice bioinformatica del Besta, tra le vincitrici del bando interno competitivo indetto dalla Direzione Scientifica nella categoria Starting Grant, che mira a sviluppare una strategia per prevedere il rischio di predisposizione al dolore neuropatico, combinando diversi fattori clinici e genetici.

Sequenziare il genoma e identificare le varianti genetiche più frequenti e la loro combinazione tramite la bioinformatica per migliorare le conoscenze molecolare alla base del dolore neuropatico: è l’obiettivo dello studio di Erika Salvi, ricercatrice del Besta tra le vincitrici del bando interno competitivo indetto dalla Direzione Scientifica nella categoria Starting Grant. Il suo progetto PainRisk – “Risk stratification of painful peripheral neuropathies” mira a sviluppare un punteggio per attribuire una classe di rischio ai pazienti affetti da dolore neuropatico,  quel dolore cronico che deriva da un disturbo del sistema nervoso e causa di sindromi dolorose molto difficili da curare. Le persone che si rivolgono al nostro Centro riferiscono generalmente una forma di dolore urente, descritto dal paziente come bruciore intenso e continuo nella parte interessata, spesso associato ad alterazioni della sensibilità cutanea. Il quadro clinico tipico della neuropatia periferica dolorosa si presenta con una sensazione di bruciore lancinante ai piedi e alle mani, tuttavia la distribuzione del dolore tra pazienti è piuttosto eterogenea.

Ad oggi ancora non è possibile predire il rischio di sviluppare una forma di dolore neuropatico sulla base del background genetico e di altri fattori di rischio, come età, sesso, disfunzioni metaboliche, né tantomeno di prevedere interventi farmacologici più efficaci.

“La neuropatia periferica dolorosa che stiamo studiando può essere la conseguenza di alcune malattie genetiche, metaboliche, autoimmuni, virali e di condizioni oncologiche - spiega la dottoressa Erika Salvi, biotecnologa molecolare con laurea magistrale in Bioinformatica che da settembre 2018 lavora nell’Unità di Neuroalgologia del Besta, fornendo supporto per l’analisi dei dati a diverse unità operative-. Tuttavia in molti pazienti che afferiscono al nostro Centro di Neuroalgologia non è identificabile la causa primaria che scatena il dolore neuropatico: si va così a costituire una categoria sempre più numerosa di neuropatie dolorose idiopatiche. Inoltre, nonostante lo scrupoloso e accurato iter diagnostico, nella nostra pratica clinica circa il 50% dei pazienti con sintomi di dolore neuropatico periferico sfugge a una diagnosi definitiva, principalmente per mancanza di una completa adesione agli attuali criteri diagnostici”.

Per questo, a supporto della clinica entra in campo la bioinformatica, come la dottoressa Salvi spiega: “Il progetto di ricerca PainRisk propone un approccio più “incondizionato”, in cui i pazienti saranno valutati e classificati basandosi sulle varianti genomiche in relazione al quadro clinico osservato. PainRisk, infatti, si basa su un’accurata anamnesi clinica, strumentale (biopsia di cute, elettromiografia) e una raccolta sistematica di dati per ottimizzare la caratterizzazione dei fenotipi di ogni paziente con l’obiettivo di selezionare quelle variabili clinico/demografiche che, in combinazione con il profilo genetico, maggiormente contribuiscono alla determinazione del rischio di malattia”, approfondisce la dottoressa che, dopo il dottorato di ricerca in Medicina Molecolare all’Università degli Studi di Milano e un master in Epidemiologia Genetica Molecolare e prima di approdare al Besta, ha lavorato all'Istituto di Tecnologie Biomediche (CNR) e al Dipartimento di Scienze della Salute dell’Università degli Studi di Milano.

“Negli ultimi decenni - aggiunge - per fare ricerca nel campo delle scienze della vita, è diventato imprescindibile lavorare con una grande quantità di dati, difficilmente gestibili senza le competenze bioinformatiche. Il sequenziamento genomico produce infatti una mole di dati enorme, che richiede il supporto della bioinformatica per poter essere analizzato. La bioinformatica infatti è una scienza interdisciplinare che si fonda su tre pilastri: biologia, statistica ed informatica. Il nostro Istituto sta investendo in questo campo e si è dotato di un cluster di calcolo ad alte prestazioni e di specialisti in grado di analizzare e interpretare dati complessi in collaborazione con medici e biologi”.

Nella pratica, lo studio prevede un procedimento a due fasi, che include una coorte di discovery e una di validazione, ciascuna composta da pazienti con neuropatia periferica dolorosa e controlli sani per un totale di 600 soggetti reclutati al Besta. La capacità predittiva dello ‘score di rischio’ sarà testata in un’ulteriore coorte di replica indipendente, che comprende 200 pazienti con neuropatia periferica dolorosa e 200 controlli sani, reclutati presso il “Maastricht University Medical Centre”. La selezione della coorte di replica sarà coordinata dalla dottoressa Monique Gerrits, con la quale è attiva una decennale collaborazione nel campo delle neuropatie periferiche dolorose.

Il dottor Daniele Cazzato, dell’Unità di Neurofisiologia dell’Istituto Besta, è invece il responsabile della caratterizzazione clinica e del reclutamento dei pazienti.

L’analisi bioinformatica viene condotta dalla dottoressa Salvi, mentre l’interpretazione dei dati genetici verrà facilitata dalle competenze della dottoressa Margherita Marchi, specialista in Genetica Medica.