Un naso elettronico, ovvero un sistema sensoriale artificiale che attraverso una serie di “sensori" per molecole chimiche, "fiuterà" il respiro dei pazienti con asma per tracciare l'identikit molecolare dettagliato della malattia. È questo il principale obiettivo dello studio al via all'Università Cattolica di Roma, annunciato in occasione della Giornata Mondiale dell’Asma, celebratasi il 3 maggio 2011, e finalizzato alla comprensione dei meccanismi dell’asma, in particolar modo della forma grave, sulla base dell’identificazione di molecole presenti nel respiro dei pazienti mediante tecnologie innovative completamente non invasive quali il naso elettronico e la spettroscopia in risonanza magnetica nucleare. I dati, che saranno elaborati mediante avanzate metodiche bioinformatiche, consentiranno di tracciare il "respiroma", cioè la mappa delle molecole del respiro dei pazienti, arrivando a distinguere, nell’ambito dell’asma grave, diverse tipologie di pazienti. L'obiettivo finale è quello di giungere a diagnosi e terapie sempre più personalizzate e scoprire cure adeguate per l'asma grave, una patologia attualmente poco controllabile.

Il progetto di ricerca sull'asma grave, che si svolgerà nell'ambito del progetto U-BIOPRED (Unbiased Biomarkers for the Prediction of Respiratory Disease Outcomes), sarà composto da 20 centri universitari europei, che comprenderanno per l’Italia l’Università Cattolica del Sacro Cuore e l’Università di Catania, 10 industrie farmaceutiche, 6 organizzazioni di pazienti, tra cui LIAF-Onlus Lega Italiana Antifumo, 3 piccole-medie imprese e una multinazionale non farmaceutica, risultata vincitrice del bando Innovative Medicines Initiative (IMI) 2008, con la “Comprensione dell’asma grave” (Understanding severe asthma).

L’Unità Operativa dell’Università Cattolica del Sacro Cuore – Policlinico A. Gemelli di Roma, coordinata da Paolo Montuschi, (U.O. di Farmacologia) e comprendente Salvatore Valente (U.O. di Fisiopatologia Respiratoria) Nadia Mores (U. O. di Farmacologia) Gina Zini (U. O. di Ematologia), Libero Lauriola (U. O. di Anatomia Patologica) Paola Cattani (Istituto di Microbiologia) e Andrea Motta (Istituto di Chimica Biomolecolare del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Pozzuoli-Napoli) sarà impegnata nello svolgimento degli studi clinici previsti dal progetto di ricerca, e nella messa a punto ed esecuzione di tecnologie innovative non invasive che hanno l’obiettivo di tracciare l'identikit molecolare personalizzato dell’asma.

Un aspetto particolarmente qualificante, sarà la partecipazione dell’Unità Operativa dell’Università Cattolica del Sacro Cuore allo studio sulla “respiromica”, l’aspetto forse più innovativo dell’intero progetto. Tale studio, oltre all’analisi del respiro con naso elettronico, prevede l’analisi di molecole nel respiro mediante spettroscopia in risonanza magnetica nucleare, il cui coordinamento scientifico sarà affidato a Paolo Montuschi.

Il gruppo dell’Università Cattolica sarà impegnato, oltre che nella identificazione di biomarker, cioè di molecole biologiche con funzione di indicatori di patologia, presenti nel respiro dei pazienti, nella caratterizzazione dei pazienti mediante metodiche convenzionali, nella identificazione delle caratteristiche di diverse tipologie e livelli di gravità dell’asma e del diverso tipo di risposta ai farmaci da parte dei singoli pazienti. Sulla base di questi dati, in uno studio clinico seguente, sarà valutata la risposta a nuovi farmaci per l’asma grave.

La prevalenza dell'asma in Italia è del 5-7% nella popolazione adulta. L’asma grave, che colpisce 2 abitanti su 100.000 abitanti, è una forma caratterizzata dalla presenza di sintomi continui di asma durante il giorno, risvegli per sintomi di asma tutte le notti, necessità di ricorrere a farmaci broncodilatatori diverse volte al giorno, attività fisica estremamente limitata dalla presenza di sintomi, funzionalità respiratoria molto compromessa, richiesta di alte dosi di glucocorticoidi per via inalatoria e/o per bocca in associazione ad altri farmaci antiasmatici. In molti casi, i pazienti con asma grave non sono adeguatamente controllati con le terapie normalmente efficaci negli altri soggetti con asma. L'asma grave comporta una elevata limitazione delle normali attività giornaliere, dovuta a una notevole riduzione della funzionalità respiratoria causata, a sua volta, da alterazioni strutturali delle vie respiratorie che provocano una ostruzione bronchiale persistente. In questo ambito, l'efficacia della terapia farmacologica è fortemente ridotta e spesso inadeguata ad ottenere un accettabile controllo dell'asma, nonostante la somministrazione di elevate dosi di farmaci, come i glucocorticoidi, generalmente efficaci nella maggior parte dei pazienti.

L'analisi mediante naso elettronico e altre metodiche innovative, che sarà condotta presso l’Università Cattolica mira ad affinare sempre di più la diagnosi e la prognosi di ogni singolo paziente e a consentire di personalizzarne la terapia. Questo approccio, integrato con le metodiche convenzionali per la valutazione del paziente asmatico, permetterà, inoltre, di individuare molecole biologiche specifiche che potrebbero costituire nuovi bersagli terapeutici e facilitare lo sviluppo di nuovi farmaci. In pratica l'analisi del naso elettronico consentirà di identificare il "respiroma" dei pazienti con asma, cioè il profilo delle molecole presenti nel loro respiro, e confrontarlo con quello di soggetti sani o con asma lieve. L’ipotesi è che il “respiroma” di un paziente con asma grave sia diverso da quello di un paziente con asma lieve e quindi indicativo delle basi biologiche della gravità della malattia.

«A questo studio, della durata di 5 anni - spiega Montuschi - parteciperanno pazienti con asma grave e, come gruppo di controllo, pazienti con asma lieve e soggetti sani. I soggetti che parteciperanno allo studio saranno sottoposti, oltre che ad analisi del respiro mediante naso elettronico e spettroscopia in risonanza magnetica nucleare, a tutti gli esami previsti dal progetto di ricerca, come misurazione del monossido di azoto nell'aria espirata, un esame non invasivo per la prima volta introdotto in clinica in Italia presso il Policlinico A. Gemelli, prove di funzionalità respiratoria, analisi dell'espettorato indotto e analisi di indicatori biochimici su diverse matrici biologiche. L’identificazione del quadro molecolare della malattia - conclude Montuschi – avrà importanti implicazioni cliniche sul miglioramento della gestione del paziente con asma grave sia dal punto di vista diagnostico che terapeutico».