La scienza medica si trova sempre più spesso a esplorare territori innovativi per affrontare le dipendenze, in particolare la dipendenza da cocaina, una delle più difficili da trattare. Il Metodo Gallimberti, sviluppato dal professor Luigi Gallimberti, si è già affermato come un approccio rivoluzionario nella lotta alla dipendenza da cocaina, grazie all’uso della TMS. Ma come si è giunti all’utilizzo di questa tecnica? Come vedremo, ciò è stato possibile attraverso la traduzione di risultati pre-clinici, in questo caso, ottenuti mediante l’optogenetica, in interventi clinici, mediante l’uso della TMS, permettendo di raggiungere risultati sempre più incoraggianti.

Cos’è l’Optogenetica?

L’optogenetica è una tecnica innovativa utilizzata in ambito pre-clinico nelle neuroscienze e in biologia cellulare che combina la genetica e la luce per controllare l’attività delle cellule specifiche cellule cerebrali con un’elevata precisione temporale e spaziale.

Questa metodologia si basa sull’introduzione di proteine fotosensibili nelle cellule target. Queste proteine rispondono a specifiche lunghezze d’onda della luce, permettendo ai ricercatori di usare la luce per:

• Attivare o inibire i neuroni specifici in tempo reale.
• Studiare le funzioni cerebrali con una precisione senza precedenti.
• Intervenire direttamente sui circuiti neurali coinvolti in malattie psichiatriche e neurologiche, come la dipendenza.

In pratica, l’optogenetica utilizza proteine sensibili alla luce, note come opsine, che vengono introdotte nei neuroni mediante vettori genetici. Una volta attivate da specifiche lunghezze d’onda luminose, queste opsine modulano l’attività neuronale.

L’Optogenetica nella storia

Dieter Oesterhelt, un importante biochimico tedesco, ha condotto ricerche fondamentali negli anni ’70 al Max Planck Institute. Durante una visita ai laghi salati del Kenya, ha scoperto l’halobacterium salinarum, un organismo unicellulare estremamente resistente all’ambiente salino. Per resistere a un ambiente così ostile questa forma di vita aveva sviluppato un meccanismo simile ad un rudimentale impianto fotovoltaico. All’interno di questo batterio si trovava una proteina (bacteriorhodopsin) in grado di convertire l’energia luminosa in energia chimica, garantendo la sopravvivenza dell’organismo.

All’inizio degli anni 2000, Karl Deisseroth, Ed Boyden assieme ad alcuni collaboratori hanno sviluppato l’optogenetica combinando tecniche di genetica con l’uso della luce per controllare l’attività delle cellule nervose nei cervelli di organismi viventi. Si sono ispirati a proteine fotosensibili, tra cui la channelrhodopsina-2 derivata da alghe unicellulari e ad altri meccanismi presenti in microrganismi come l’Halobacterium salinarum. Questa tecnica ha permesso di aprire nuove prospettive nello studio di diverse malattie neurologiche e di sviluppare nuovi approcci terapeutici basati sul controllo mirato dell’attività neuronale.

Studi successivi condotti dal NIDA hanno utilizzato l’optogenetica per investigare il sistema dopaminergico di ricompensa, alterato dalla dipendenza da cocaina, in modelli animali. In particolare, in ratti resi dipendenti dalla cocaina, questa tecnica ha permesso di modulare in modo selettivo l’attività dei circuiti neuronali coinvolti nella dipendenza evidenziando il ruolo cruciale di specifiche aree cerebrali nel mantenimento dei comportamenti di ricerca compulsiva della sostanza.

Il professor Luigi Gallimberti, pioniere nel trattamento delle dipendenze con la TMS, ha mostrato fin da subito un interesse particolare per l’optogenetica. Sebbene questa tecnica fosse principalmente applicata a modelli animali, i risultati preliminari hanno aperto la strada a nuove opportunità terapeutiche per il trattamento della dipendenza da cocaina.  Nel 2013, dopo i promettenti risultati ottenuti sui ratti dipendenti dalla cocaina grazie all’optogenetica, il team guidato dal Professor Gallimberti si è posto l’obiettivo replicare questi effetti sull’essere umano  trasferendo i risultati della ricerca pre-clinica sugli animali all’essere umano impiegando la Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS).

Stimolazione Magnetica Transcranica: il cuore del Metodo Gallimberti

La Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS) è una tecnica non invasiva che utilizza campi magnetici per stimolare aree specifiche del cervello. Questa tecnica si basa sul principio dell’induzione elettromagnetica, permettendo di generare correnti elettriche in specifiche regioni cerebrali attraverso l’applicazione di impulsi magnetici.

Il Metodo Gallimberti prevede l’uso della TMS per regolare l’attività della corteccia prefrontale dorsolaterale, una regione chiave nei processi decisionali e nel controllo degli impulsi.

Perché la TMS funziona?

• Modula l’attività nei circuiti di ricompensa alterati dall’abuso di sostanze.
• Migliora il funzionamento delle aree cerebrali responsabili dell’autoregolazione.
• Offre un trattamento privo di effetti collaterali significativi riducendo l’impiego farmaci aggiuntivi.

Studi condotti dal professor Gallimberti

• Uno studio pilota su 32 pazienti dipendenti da cocaina ha riscontrato una riduzione significativa dell’uso di cocaina nel gruppo trattato con TMS rispetto al gruppo di controllo.
• Uno studio osservazionale retrospettivo su 284 pazienti con disturbo da uso di cocaina ha mostrato risultati promettenti e a lungo termine.

La TMS agisce sulla corteccia prefrontale dorsolaterale sinistra, un’area del cervello coinvolta nel controllo cognitivo, nella regolazione delle emozioni e nella ricompensa. La stimolazione di questa area può aiutare a ridurre il craving prevenendo le ricadute.

Prospettive future della TMS

La Stimolazione Magnetica Transcranica è in continua evoluzione e promette di ampliare ulteriormente il suo raggio d’azione. Alcune delle principali direzioni di ricerca includono:

• Espansione delle applicazioni cliniche: Oltre alla dipendenza da cocaina, la TMS viene già studiata per altre dipendenze, come quelle da alcol e nicotina, nonché per patologie come la depressione e il disturbo ossessivo-compulsivo.
• TMS personalizzata: Grazie alla ricerca continua, si stanno sviluppando nuovi protocolli basati sulle caratteristiche cliniche di ogni paziente.
• Accessibilità globale: Con l’aumento dell’interesse verso la TMS, si prevede una maggiore disponibilità di questa tecnica nei centri terapeutici di tutto il mondo.

L’optogenetica è stata una tecnica rivoluzionaria per comprendere i circuiti cerebrali alla base della dipendenza che ha permesso al professor Luigi Gallimberti di offrire nuove speranze a chi lotta contro la dipendenza.