Tracciare il rischio di autismo sin dalla nascita
Sebbene i disturbi dello spettro autistico (DSA) colpiscano milioni di famiglie in tutto il mondo, spesso la loro diagnosi arriva solo dopo che i sintomi comportamentali diventano evidenti; a quel punto, tuttavia, potrebbero già non esserci opportunità di offrire un sostegno più precoce o di realizzare un intervento preventivo. La comprensione delle modalità attraverso cui la suscettibilità genetica, la biologia e l’ambiente interagiscono durante l’infanzia rappresenta pertanto un’importante priorità per i ricercatori e i sistemi sanitari.
Seguire il rischio di autismo sin dalla nascita
Il progetto GEMMA(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, si è posto l’obiettivo di identificare biomarcatori precoci dei DSA seguendo un gruppo di neonati ad alto rischio familiare dalla nascita fino ai 36 mesi di età. A tal fine, lo studio ha reclutato circa 350 neonati provenienti da famiglie in cui un fratello maggiore aveva già ricevuto una diagnosi di autismo. «Il progetto ha offerto un’opportunità unica di osservare la storia naturale dell’autismo prima della diagnosi clinica. Seguendo i cambiamenti biologici e comportamentali nel corso del tempo, abbiamo cercato di identificare l’insorgenza del rischio e di scoprire come modificarlo», spiega Alessio Fasano, il coordinatore del progetto. I partecipanti, che hanno fornito campioni biologici e informazioni cliniche ogni sei mesi, sono stati sottoposti a regolari valutazioni comportamentali, nell’ambito di una progettazione longitudinale che ha permesso ai ricercatori di cogliere i cambiamenti biologici in corso prima, durante e dopo l’insorgenza dei sintomi. GEMMA ha combinato più livelli di informazioni, tra cui dati genomici, epigenomici, microbioma e metabolomici, secondo una strategia integrata di biologia dei sistemi concepita al fine di esplorare le modalità attraverso cui la suscettibilità ereditaria interagisce con i batteri intestinali, le risposte immunitarie e il metabolismo. Quindi, sono stati applicati strumenti di apprendimento automatico per individuare modelli associati al successivo sviluppo dell’autismo(si apre in una nuova finestra). «Ciò ha permesso al team di passare da fattori di rischio isolati a un modello predittivo basato sull’interazione di numerosi parametri biologici», aggiunge Fasano.
Segnali di allarme precoce
GEMMA ha scoperto che i cambiamenti in essere nel microbioma intestinale e nella sua funzione possono precedere di diversi mesi i sintomi comportamentali. I ricercatori hanno identificato le variazioni associate all’aumento di zonulina(si apre in una nuova finestra), un biomarcatore legato alla permeabilità intestinale e ai processi infiammatori. «Questo suggerisce che i cambiamenti biologici possono verificarsi ben prima di quando sarebbe normalmente possibile fornire una diagnosi tradizionale», sottolinea Fasano. Lo studio ha inoltre rilevato che indicatori comportamentali significativi possono emergere prima di quanto si ritenesse in precedenza: bambini di nove mesi che venivano descritti come insolitamente capricciosi, difficili da calmare o inclini ad essere soggetti a difficoltà di dormire avevano maggiori probabilità di presentare segni precoci di autismo una volta compiuto un anno d’età.
Interventi basati sul microbioma
GEMMA ha inoltre verificato se la modifica del microbioma intestinale(si apre in una nuova finestra) è in grado di contribuire ad alleviare il comportamento autistico. Un intervento in aperto di sei mesi che combinava probiotici e prebiotici ha messo in evidenza miglioramenti nei sintomi gastrointestinali e nelle sfide comportamentali. Le analisi prospettiche hanno inoltre identificato un insieme di taxa batterici in grado di prevedere con elevata accuratezza il successivo sviluppo dell’autismo, il che ha fornito risultati successivamente confermati in modelli animali umanizzati basati sul trasferimento del microbiota fecale, contribuendo a rafforzare le prove del ruolo causale svolto dallo squilibrio microbico intestinale. Integrando una scienza dei dati all’avanguardia con il follow-up clinico nel mondo reale, GEMMA ha contribuito a ridefinire la ricerca sull’autismo verso la previsione, la prevenzione e la cura personalizzata. Guardando al futuro, sono già in corso collaborazioni internazionali volte a convalidare i risultati in altre popolazioni e tradurli in strumenti pratici. A lungo termine, il progetto prevede di mettere a disposizione percorsi clinici in cui i neonati con una storia familiare di autismo potrebbero ricevere valutazioni integrate del rischio che combinino genetica, profili del microbioma intestinale, marcatori immunitari e osservazioni comportamentali. Gli algoritmi predittivi potrebbero quindi aiutare i medici a identificare i bambini che hanno maggiori probabilità di beneficiare di interventi personalizzati precoci, come ad esempio strategie nutrizionali o probiotiche mirate, prima che i sintomi si manifestino in maniera evidente.