Linee di Ricerca

La ricerca è attuata attraverso la programmazione triennale dei progetti istituzionali degli organismi di ricerca riconosciuti. Nel periodo 2025-2027 l'attività di ricerca degli Istituti di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico, nell'ambito delle rispettive aree di riconoscimento, è articolata secondo le 4 linee di ricerca e gli obiettivi indicati. 

Descrizione

La Linea di Ricerca è finalizzata allo studio delle basi molecolari e dei meccanismi patogenetici delle malattie neurologiche, all'identificazione di biomarcatori e nuovi target terapeutici, allo sviluppo di modelli sperimentali cellulari, animali (ex vivo e in vivo), cell-free e in silico e alla ideazione di trattamenti terapeutici innovativi. Le patologie di interesse comprendono epilessie, tumori cerebrali, malattie degenerative, immunomediate, metaboliche, cerebrovascolari, neuromuscolari, dolore neuropatico e malattie genetiche rare ereditarie. L'obiettivo finale mira alla comprensione della fisiopatologia delle principali malattie neurologiche dell'adulto e del bambino. 

Background

Le attività previste rappresentano il naturale sviluppo dei progetti di ricerca preclinica del triennio precedente e sono orientate alla comprensione dettagliata dei meccanismi patogenetici alla base delle principali malattie neurologiche pediatriche e dell'adulto. In particolare, sono stati generati in modo originale e caratterizzati modelli di epilessie focali e genetiche, disturbi della maturazione cerebrale, malattie neurodegenerative, metaboliche, immunomediate e cerebrovascolari, malattie genetiche rare, neuropatie periferiche, tumori cerebrali.  Grazie alla implementazione di modelli sperimentali è stato possibilie identificare bersagli terapeutici che hanno consentito di sviluppare approcci terapeutici sperimentali innovativi.  Parallelamente sono state implementate piattaforme tecnologiche afferenti al Dipartimento Funzionale Tecnico-Scientifico di Neuroscienze Sperimentali, per lo studio clinico, genomico, proteomico, neurofisiologico, neuropatologico e di imaging attraverso una piattaforma di microscopia correlativa e con RM ad alto campo. Grazie alla sinergia tra laboratorio e attività clinica, i laboratori di ricerca preclinica della Fondazione sono fortemente orientati, partendo da osservazioni cliniche e indagando modelli derivati anche da materiale biologico dei pazienti, al trasferimento delle conoscenze acquisite al bancone, alla pratica clinica e ai pazienti.

Razionale

La Fondazione è riconosciuta a livello nazionale e internazionale per la sua vocazione di ricerca e diagnostica di eccellenza che si concentra principalmente sullo studio dell'eziopatogenesi molecolare, cellulare, fisiologica e morfologiche delle malattie del sistema nervoso dell'uomo. La creazione di modelli in vitro e in vivo di crescente complessità, consente di ottenere delle piattaforme sperimentali ideali non solo per comprendere i meccanismi patogenetici di malattia ma anche per sviluppare nuove terapie di tipo farmacologico, genetico, cellulare, immunologico, chirurgico e basate sull'utilizzo di nanoparticelle e vettori non virali. Per comprendere in dettaglio i meccanismi patogenetici e trovare soluzioni terapeutiche razionali è necessario combinare i dati genetici con tratti quantitativi di tipo metabolico, caratterizzare la funzione e le interazioni del prodotto genico responsabile, simularne la funzione fisiologica e patologica sia su materiale cellulare specializzato (cellule differenziate da iPSC in 2D e 3D) sia su modelli in vivo, di mammifero, vertebrati, artropodi.  Va inoltre considerato lo sviluppo estremamente significativo di nuovi approcci terapeutici, sia di tipo farmacologico, che immunologico, e di vettori virali o nanoparticelle in grado di veicolare, anche nel SNC, o in organi strategici proteine terapeutiche o geni normali che complementino difetti genetici noti. Sebbene ogni unità operi in ambiti diversi e sulla base di progetti articolati, si cercherà di favorire un’organizzazione fortemente integrata in modo da organizzare le attività, sfruttando l’accesso a strumentazioni comuni a tutti i laboratori e la condivisione di competenze metodologiche altamente specializzate.

Obiettivi generali

1. Sviluppo di modelli cellulari di crescente complessità (da fibroblasti a cellule iPSCs a neuroni e organopidi cerebrali) e animali che ricapitolino le caratteristiche principali delle patologie neurologiche dell’uomo

2. Studio dei modelli per la comprensione dei meccanismi patogenetici

3. Identificazione di nuovi biomarcatori e target terapeutici

4. Sviluppo e sperimentazione di nuove strategie terapeutiche

5. Sviluppo di piattaforme tecnologiche sperimentali ad alta complessità e processività

Descrizione

La linea è focalizzata su caratterizzazione clinico-strumentale e di laboratorio (morfologica, neurofisiologica, biochimica, genetica) dei pazienti affetti da malattie del sistema nervoso centrale e periferico e del muscolo. Le patologie di interesse comprendono le epilessie, le malattie neurodegenerative, le malattie immunomediate, le malattie cerebrovascolari, le malattie neuromuscolari, i tumori del sistema nervoso e le malattie dello sviluppo del cervello. Gli scopi di questa linea sono la definizione accurata dei fenotipi e l’identificazione delle basi molecolari e dei meccanismi patogenetici, con l’obiettivo ultimo di ottenere diagnosi più tempestive e accurate e terapie più efficaci.

Background

I risultati della ricerca biomedica degli ultimi anni hanno chiaramente dimostrato come l'uso integrato dei dati clinici e delle conoscenze eziopatogenetiche sia cruciale per migliorare l'impatto dell'intervento diagnostico e terapeutico. Per la loro complessità biologica e clinica, le malattie neurologiche rappresentano l'ambito ideale di applicazione di modelli di approccio integrato. Negli ultimi anni questa linea ha avviato e sviluppato importanti filoni di ricerca finalizzati a migliorare le nostre conoscenze sulle basi molecolari, i meccanismi patogenetici e i fenotipi morfologici e clinici di malattie di grande impatto sociosanitario come le epilessie, le malattie neurodegenerative, le malattie immunomediate, i tumori cerebrali, le malattie cerebrovascolari, le malattie neuromuscolari e i disturbi del neurosviluppo. Particolare spazio è stato dato alle malattie neurologiche rare, dove il problema del paziente senza diagnosi e senza terapia è ancora troppo frequentemente insoluto. Sono stati condotti studi sistematici su casistiche molto selezionate che hanno anche consentito una piena partecipazione della Fondazione a network nazionali ed internazionali, e l’appartenenza a ben 9 European Reference Network (ERN)

Razionale

Alla linea di ricerca afferiranno in modo coordinato progetti che affronteranno, per ciascuna patologia, sia gli aspetti clinici (caratterizzazione approfondita del fenotipo e della storia naturale di malattia) che quelli eziopatogenetici (indagini genetiche, biochimiche, molecolari, cellulari e morfologiche) con particolare attenzione all'individuazione di biomarcatori diagnostici e di risposta alla terapia. La caratterizzazione approfondita dei fenotipi ("deep phenotyping") integrerà dati clinici e strumentali avanzati e, unitamente alla caratterizzazione biochimica, genetica e molecolare, consentirà la stratificazione dei pazienti in sottogruppi omogenei nell’ambito dello stesso gruppo nosologico, premessa indispensabile per disegnare razionali protocolli di intervento diagnostico e terapeutico ("medicina di precisione") e migliorare la fattibilità e potenza dei trial clinici. I progetti si avvarranno delle implementazioni tecnologiche e informatiche già introdotte e in corso di acquisizione, incluse le piattaforme di imaging clinico, neurofisiologia, bioimaging, morfologia, genomica, telemedicina, nonché approcci di intelligenza artificiale, con l'ambizione di generare un sistema progettuale di ampio respiro che possa trarre ulteriore impulso dall'interazione con le Piattaforme Nazionali presso Human Technopole e la rete RIN.

Obiettivi generali

1. Sviluppo di modelli cellulari di crescente complessità (da fibroblasti a cellule iPSCs a neuroni e organopidi cerebrali) e animali che ricapitolino le caratteristiche principali delle patologie neurologiche dell’uomo

2. Studio dei modelli per la comprensione dei meccanismi patogenetici

3. Identificazione di nuovi biomarcatori e target terapeutici

4. Sviluppo e sperimentazione di nuove strategie terapeutiche

5. Sviluppo di piattaforme tecnologiche sperimentali ad alta complessità e processività

Descrizione

Nel nostro Istituto saranno condotte sperimentazioni cliniche osservazionali e interventistiche, relative a terapie farmacologiche, neurochirurgiche e neuroriabilitative, su pazienti adulti e pediatrici. Saranno inoltre effettuati studi sull'applicazione di medical devices, tecnologie di IA e telemedicina. Gli studi interventistici saranno di Fase I (solo su pazienti), II, III e IV. Verranno svolte sia sperimentazioni no profit che profit. Le aree di intervento coinvolgeranno le principali patologie neurologiche per le quali l'Istituto è centro di riferimento.

Background

L'attività di Ricerca Clinica rappresenta uno degli obiettivi centrali dell'Istituto, nell'ottica di sviluppare e rendere disponibili al paziente approcci terapeutici innovativi nei diversi ambiti della neurologia. L'Istituto è dotato di una consolidara rete organizzativa interna con competenze di tipo organizzativo, scientifico, operativo e normativo per affrontare e gestire in modo multidisciplinare tutte  le attività di sperimentazione clinica, profit e no profit, in atto presso la Fondazione. In questo contesto si inseriscono i rapporti con il Comitato Etico, l'interazione con gli sponsor e le CRO, il monitoraggio degli studi, il supporto nella partecipazione a bandi di ricerca, sviluppo e gestione dei progetti, trasferimento tecnologico (TTO). Infine, l'esistenza di un Data Science Center (DSC) rappresenta una risorsa importante per i ricercatori in termini di analisi dei dati, competenze bioinformatiche, matematiche e statistiche. Questo modello organizzativo è stato un elemento chiave nella propulsione della attività, evitando frammentazione e ridondanza delle risorse.

Razionale

L'attività di Ricerca Clinica è strutturalmente funzionale alla mission dell'Istituto e poggia su una piattaforma di coordinamento per la progettazione e sviluppo di sperimentazioni cliniche, interventistiche e non, basata sui seguenti aspetti e obiettivi: a) approccio traslazionale, con trasferimento dei risultati dalla ricerca pre-clinica a quella clinica; b) innovazione e trasferimento tecnologico, con applicazione in ambito medico di nuove tecnologie ad alto impatto potenziale (breakthrough); c) creazione della massa critica di pazienti nei vari settori delle neuroscienze; d) ottimizzazione dei tempi di approvazione, con sviluppo di competenze in ambito regolatorio e normativo; e) realizzazione di progetti multicentrici, nazionali e internazionali, dalla fase I alla fase IV delle sperimentazioni. I principali ambiti ai quali saranno orientati i progetti di Ricerca Clinica saranno: 1) l'ambito farmacologico, con particolare riferimento all'utilizzo di nuove molecole e Terapie Avanzate (ATMP), di tipo genico e cellulare 2) l'ambito neurochirurgico, con applicazione di nuove tecniche o approcci chirurgici alla patologia neurologica, invasivi e non invasivi; 3) l'ambito neuroriabilitativo e della telemedicina, con particolare riferimento allo sviluppo e applicazione di protocolli e strumenti innovativi rivolti a incrementare l'efficacia delle terapie riabilitative e la domiciliarizzazione delle cure.

Obiettivi generali

1. Implementazione e miglioramento della qualità delle sperimentazioni cliniche profit e non profit;

2. Sperimentazione e sviluppo clinico di molecole nuove o in uso (Fasi I/IV);

3. Sperimentazione e sviluppo di ATMP, geniche e cellulari, anche attraverso l'utilizzo di isolatore cellulare e Unità Farmaci Antiblastici (UFA);

4. Razionalizzazione dell'uso dei farmaci, basata su farmacogenomica (Medicina Personalizzata) e identificazione di target molecolari (Medicina di Precisione);

6. Sperimentazione e sviluppo di approcci innovativi in neuroriabilitazione e neurochirurgia;

7. Sperimentazione e sviluppo di medical devices basati su tecnologie innovative e IA

Descrizione

Questa Linea è dedicata alla valutazione dell'impatto sul SSN/SSR degli interventi sanitari in ambito neurologico, neurochirurgico e neuropediatrico, considerando tutte le patologie con particolare focus sulle malattie degenerative, immuno-mediate, metaboliche, vascolari, oncologiche, algologia ed epilessia. Le attività che la caratterizzano includono: (a) la validazione di misure di outcome clinico; (b) la costruzione/mantenimento di registri di malattia e biobanche; (c) produzione, aggiornamento, adattamento locale e diffusione di  linee guida, PDTA, e documenti di consenso; (d) la promozione della Shared Decision Making  (SDM) e del Patient and Public Involvement (PPI) nelle neuroscienze.

Background

L'Outcome Research valuta gli esiti degli interventi sanitari, e riguarda principalmente l'efficacia di approcci terapeutici nella pratica clinica (effectiveness ed implementation science), piuttosto che l'efficacia teorica degli stessi in condizioni sperimentali. L'Outcome Research ha cambiato la cultura della ricerca e della pratica clinica, creando le condizioni per misurare/migliorare la qualità dei servizi e dell'assistenza, promuovere il coinvolgimento attivo dei cittadini e dei pazienti (PPI), e informare il governo clinico e le politiche in ambito sanitario. Gli indicatori per il monitoraggio della qualità dell’assistenza sanitaria riguardano misure di sicurezza, efficacia, appropriatezza, soddisfazione, equità ed efficienza. Nelle condizioni croniche, quali sono gran parte delle malattie neurologiche, le misure di efficacia vanno dalla sopravvivenza agli esiti riferiti dal paziente (PROMs/PREMs), quali lo stato funzionale, la disabilità, qualità della vita (QoL), la soddisfazione rispetto alle cure ricevute. Sono inoltre considerate misure di costo-efficacia, e indicatori riferiti sia ai destinatari che gli erogatori delle cure, in primis caregivers ed operatori sanitari. Lo scopo finale della linea 4 è la riduzione del burden delle malattie neurologiche e neurochirurgiche attraverso promozione, prevenzione cura e ricerca e valutazione di queste tappe del care pathway.

Razionale

Nel modello di medicina traslazionale proprio dell'Istituto, la Linea 4 integra le metodologie dell'epidemiologia clinica, della clinimetria e della ricerca qualitativa. Muovendo dal contesto locale a quello generale, le attività che la caratterizzano rispondono a tre mandati fondamentali:

a) Supportare integrare le attività delle Linee di Ricerca 2 e 3 attraverso la validazione di test diagnostici, strumenti di descrizione e classificazione di malattia, e misure di outcome clinico e includendo azioni di prevenzione primaria e secondaria.

b) Trasferire i risultati della ricerca alla pratica clinica attraverso produzione/adattamento locale di LG, produzione/mantenimento/attuazione di PDTA e documenti di consenso.

c) Migliorare la qualità dell'assistenza attraverso l'impiego di indicatori validi e misurabili, e l'identificazione sistematica, attraverso i metodi dell'implementation science, delle barriere e dei facilitatori all' adozione di interventi diagnostici, terapeutici ed assistenziali di comprovata appropriatezza ed efficacia.

Sono inclusi inoltre studi collaborativi con IRCCS, Regioni, ATS, Registri di popolazione, organizzazioni nazionali ed internazionali (quali AINO, Cochrane Collaboration, EAN, EAPC, ECTRIMS, EuroBioBank, SICP, SIN, WHO) ed associazioni nazionali ed internazionali dei pazienti (quali FIAN, e quelle diseases related quali AISM/FISM, MSIF e Telethon).

Obiettivi generali

1. Assicurare che le risoluzioni di operatori sanitari, utenti e decisori politici siano basate sulle migliori evidenze disponibili e che gli interventi preventivi, diagnostici, terapeutici ed assistenziali attuati siano di comprovata appropriatezza, efficacia e sicurezza.

2. Attuare la medicina personalizzata nella sua accezione più comprensiva, dalla genomica al rispetto di valori e preferenze del singolo paziente.