Centro nazionale per le tecnologie innovative in sanita’ pubblica

 

TECNOLOGIE INNOVATIVE IN SANITA’ PUBBLICA

 

Centro Nazionale TISP
Responsabile: Ing. Mauro Grigioni
telefono: 06 4990 6535 mail: mauro.grigioni@iss.it

 

Promuove il miglioramento dello stato di salute pubblica attraverso la ricerca, lo sviluppo, l’ottimizzazione e la valutazione di tecnologie innovative per la tutela della salute pubblica utilizzando competenze multidisciplinari.  L’ambito di attività spazia dai Dispositivi Medici, la Ingegneria Biomedica, la Salute Radiologica, la Medicina Nucleare, le Nanotecnologie e le Terapie Innovative.

Il centro, sfruttando competenze multidisciplinari, svolge attività di ricerca, controllo e formazione nei settori della radiobiologia, dell’assicurazione di qualità nelle scienze radiologiche, della medicina nucleare, della bioingegneria, dei dispositivi medici, della medicina rigenerativa, della microscopia elettronica, delle nanotecnologie e delle terapie innovative.

Il centro dispone  inoltre di capacità  autonome  di realizzazione  prototipale (elettronica,  meccanica, idraulica) e laboratori tematici, a favore della ricerca e dell’innovazione. Al suo interno sono presenti le seguenti aree:

  1. Area Strategica di Scienze radiologiche; Referenti: Maria Antonella Tabocchini, Antonella Rosi
  2. Area Strategica di Medicina Nucleare; Referenti: Evaristo Cisbani, Maria Antonella Tabocchini
  3. Area Strategica di Ingegneria Biomedica; Referenti: Mauro Grigioni, Rossella Bedini
  4. Area Strategica di Dispositivi Medici; Referenti: Carla Daniele, Alberto Renzoni
  5. Area Strategica di Nanotecnologie; Referenti: Fabiana Superti, Mauro Grigioni
  6. Area Strategica di Terapie Innovative; Referenti: Fabiana Superti, Rossella Bedini

Le sei areee strategiche collaborano con altre strutture dell’Istituto fornendo esperti per le attività istituzionali di redazioni di pareri, ad es per la legge 26/2014 e le direttive comunitarie, nei rispettivi ambiti di competenza.

Il centro partecipa alla struttura di missione temporanea NanoTecnologie.

INFRASTRUTTURE

Microscopia Elettronica: Referenti: Fabiana Superti
Officina meccanica: Referenti: Giorgio De Angelis, Fabio Santavenere
Elettronica: Referenti: Gianni Maccioni, Angelo Angeloni, Fausto Giuliani
Gestione Informatica del Centro: Referenti: Alessandro Spurio, Carmelo Notaro
Comitato Redazionale TISP: Referente: Paola Meli

Facilities di lrraggiamento: Referenti: Giuseppe Esposito, Maria Antonella Tabocchini

SERVIZIO IRRAGGIAMENTI

Nuovo modulo di prenotazione (vedi allegato in calce) da compilare ed inviare a: irraggiamenti@iss.it

GRUPPO DI LAVORO CYBERSECURITY

Referente: Mauro Grigioni

SCIENZE RADIOLOGICHE

I gruppi coinvolti si occupano dell’ottimizzazione dell’impiego delle radiazioni ionizzanti in radioterapia e radiodiagnostica; della valutazione del danno da radiazioni e dei requisiti di assicurazione di qualità.

L’attività di ricerca è volta allo studio dell’efficacia biologica delle radiazioni al target tumorale e degli effetti indesiderati al tessuto sano e alla valutazione del rischio da radiazioni in un regime di basse dosi e ratei di dose variabili, di particolare rilevanza in radiodiagnostica e in medicina nucleare.

Gli studi sui meccanismi alla base degli effetti radioindotti vengono condotti in cellule o organismi nei diversi scenari di esposizione sia a fotoni, comunemente impiegati in clinica, che a particelle cariche, attualmente di estremo interesse in procedure complesse come l’adroterapia.

Lo studio sistematico in funzione dell’incremento del rateo di dose a partire da valori quelli al di sotto del fondo naturale è mirato ad ottenere dati utili alla la validazione del modello lineare senza soglia utilizzato per l’estrapolazione del rischio di cancerogenesi da radiazione.

Un altro approccio nello studio della risposta a trattamenti chemio e radioterapici e verso una terapia personalizzata, è l’individuazione di biomarcatori metabolici attraverso la metabolomica con Risonanza Magnetica Nucleare di campioni biologici quali sistemi cellulari/tissutali modello e fluidi biologici di diversa origine.  L’identificazione e caratterizzazione dei profili metabolici è essenziale per la descrizione dettagliata delle interazioni tra metaboliti e per la comprensione dei cammini metabolici e della loro alterazione come risposta a stimoli esterni ed interni.

Nell’ambito dell’Adroterapia Oncologica la collaborazione ENEA-IFO-ISS, con il supporto finanziario della Regione Lazio, è impegnata nel progetto TOP-IMPLART (Terapia Oncologica con Protoni – Intensity Modulated Proton Linear Accelerator for RadioTherapy) per la realizzazione del primo acceleratore lineare per adroterapia. L’attività riguarda la caratterizzazione radiobiologica e dosimetrica del fascio di protoni; l’allestimento di una linea verticale dedicata a studi di radiobiologia; la progettazione, realizzazione e operazione del sistema di rilascio di dose e componenti di diagnostica di fasci correlati e lo sviluppo di un sistema innovativo per la misura della energia del fascio.

Le attività di ricerca, fortemente interdisciplinari, vengono svolte in collaborazione con altri gruppi dell’Istituto Superiore di Sanità e con altre Istituzioni (in particolare INFN, ENEA e IRCCS).

Le attività istituzionali sono strettamente correlate alle attività di ricerca e sono rivolte alla implementazione di Programmi di Assicurazione di Qualità attraverso il coordinamento Gruppi di Studio multidisciplinari in Radioterapia (inclusa la proton-terapia che sta conquistando un importante spazio nell’ambito della sanità pubblica), Radiodiagnostica, Radiologia Interventistica per il miglioramento continuo della qualità nelle scienze radiologiche. Questa attività vede il coinvolgimento di tutte le Associazioni/Federazioni scientifiche del settore.

A livello europeo si è referenti ISS per:

– Piattaforma MELODI (http://www.melodi-online.eu/) – EURATOM

MELODI (Multidisciplinary European Low dose initiative) è una organizzazione transnazionale la cui missione è quella di coordinare e di promuovere la ricerca europea sui rischi associati all’esposizione a basse dosi di radiazioni ionizzanti. L’ISS è stato tra i membri fondatori della Piattaforma che, ad oggi, è costituita da 44 membri afferenti ai diversi paesi europei .  Tra le principali attività vi è la definizione ed il continuo aggiornamento di una Strategic Research Agenda (SRA) a lungo termine (>20 anni) per la ricerca nel settore, il mantenimento di un alto livello di competenze nelle scienze radiologiche ed in radioprotezione ed il favorire l’accesso e la sostenibilità di infrastrutture di interesse. MELODI ha stabilito strette relazioni attraverso Memorandum of Understanding (MoU) con le altre Piattaforme Europee coinvolte nella ricerca in radioprotezione (i.e., ALLIANCE per la radioecologia, NERIS per le emergenze, EURADOS per la dosimetria, EURAMED per gli aspetti medici).

Insieme le 5 piattaforme identificano priorità per guidare programmi di ricerca nazionali ed europei e per la preparazione di bandi competitivi in ambito EURATOM, contribuiscono alla disseminazione di conoscenze e costituiscono una interfaccia con partner internazionali quali WHO, UNSCEAR, ICRP e IAEA.

– EJP CONCERT (UO, http://www.concert-h2020.eu/en) – EURATOM      

Il programma europeo CONCERT (European Joint Program for the integration of radiation protection research) opera nell’ambito del programma di finanziamento per la ricerca e l’innovazione della Comunità Europea Horizon 2020 per iniziative di ricerca congiunte proposte dalle piattaforme europee di ricerca sulla protezione dalle radiazioni (MELODI, ALLIANCE, NERIS, EURADOS e EURAMED). Per stimolare un dialogo attivo con tutti i soggetti che hanno un interesse significativo per la protezione dalle radiazioni nell’ambito del Task 5.3 è stato sviluppato un questionario che si rivolge ad un pubblico di non specialisti, per valutare la loro percezione del rischio radiologico e nucleare e il loro parere su questioni correlate come la comunicazione e le informazioni ricevute da diversi attori. Il questionario in 15 lingue è stato lanciato a livello europeo attraverso canali istituzionali e social media (2000 risposte di cui 600 in Italia). E’ attualmente in corso l’analisi dei risultati che sarà usata per l’indirizzamento della futura attività di ricerca nella radioprotezione

– Progetto MEDIRAD (UO, http://www.medirad-project.eu/) – EURATOM     

L’obiettivo di MEDIRAD è il miglioramento delle pratiche di radioprotezione attraverso tre principali scopi operativi: i) migliorare la stima della dose agli organi e la sua modalità di registrazione; ii) valutare e comprendere i meccanismi alla base degli effetti dovuti ad esposizioni mediche concentrandosi, in particolare, su due risultati rilevanti per la sanità pubblica: gli effetti cardiovascolari indotti dalla radioterapia nella cura del tumore al seno e il rischio di cancerogenesi in seguito ad esami TAC in età pediatrica iii) sviluppare raccomandazioni basate sull’evidenza scientifica e su una politica di consenso volte ad ottimizzare la radioprotezione dei pazienti.

MEDICINA NUCLEARE

Utilizzo delle radiazioni di origine nucleare per applicazioni innovative e sempre più efficaci per la salute pubblica e valutazione del loro beneficio complessivo; miglioramento degli standard di qualità nella medicina nucleare.

L’attività del gruppo di fisici nucleari e biologi è impegnato nello sviluppo di strumentazione innovativa per l’imaging con radiofarmaci, di largo impiego soprattutto nella identificazione, stadiazione accurata e/o terapia dei tumori, ma anche nella diagnosi di malattie cardiovascolari e neurologiche.

Negli anni recenti le attività si sono concentrate verso lo sviluppo di nuovi dispositivi per:

– la diagnosi precoce dei tumori alla mammella e alla prostata

– studi preclinici di nuovi radiofarmaci e terapie innovative

– supporto ad una maggiore personalizzazione delle terapie radiometaboliche, considerate tra le più promettenti applicazioni delle radiazioni ionizzanti in ambito oncologico.

Queste attività vengono svolte in collaborazione con ricercatori di altri enti ed università nazionali ed internazionali.

Il Centro è promotore e coordinatore di un gruppo di lavoro per l’Assicurazione di Qualità in Medicina Nucleare che vede coinvolti esperti delle principali associazioni professionali del settore.

INGEGNERIA BIOMEDICA

L’offerta diagnostica e terapeutica è attualmente soggetta a una pressione crescente, a causa dell’aumento dell’età media dei soggetti e alla necessità di ripartire risorse limitate a fronte di un aumento delle possibilità tecnologiche. In questo contesto, l’Ingegneria biomedica può offrire un valido aiuto al Sistema Sanitario Nazionale, facendo ricorso a metodologie di modellizzazione del paziente o più in generale dei sistemi biologici, applicando principi di ingegneria elettrica, chimica, meccanica, ottica, etc.

Per esempio, l’Ingegneria biomedica è in grado di dare un contributo rilevante alla medicina personalizzata (con evidenti miglioramenti di esito rispetto agli approcci tradizionali), tramite costruzione di modelli virtuali del paziente e studio delle possibili opzioni chirurgiche.

Gli studi del centro TISP sono riconducibili a un ambito di biomeccanica, in particolare di fluidodinamica ( http://www.bioflumen.iss.it ) del sistema cardiovascolare, biomeccanica del movimento umano, con un’esperienza consolidata nell’ingegneria della riabilitazione, tramite progettazione e realizzazione di prototipi per la misura di parametri biomeccanici rilevanti.

Il personale del centro TISP è attivo in vari settori della biomeccanica, che spaziano dalla caratterizzazione funzionale e strutturale dei dispositivi medici alla meccatronica/robotica nel caso motorio,  ed in particolare alla sensorizzazione wireless, realizzando kit per applicazioni nella domiciliazione e nella clinica. Sono disponibili strumentazioni in vitro allo stato dell’arte per le misure fluidodinamiche su DM (PIV, LDA, Hot-film Anemometry), nonché di risorse per la simulazione numerica della fluidodinamica dei flussi biologici, partecipando anche alle fasi di sperimentazione in vivo su animale, per ricerche particolari. E’ pertanto possibile comparare risultati sperimentali e numerici sui medesimi oggetti di studio. E’ possibile altresì progettare prototipi per la ricerca, sistemi completi per la rilevazione metrologica, realizzare strumentazione elettronica, programmazione e controllo di dispositivi per la registrazione e il condizionamento di segnali fisiologici provenienti da dispositivi wireless per l’analisi del moto. Queste attività trovano sbocco nella telemedicina (telemonitoraggio, telerefertazione, telecitologia, telechirurgia…) con rilevanza negli studi del movimento a fini di assistenza e riabilitazione in versione telematica. Esempi in particolare, sono la teleriabilitazione e le teleassistenze, con le implicazioni nella definizione di nuovi modelli sanitari di intervento per la continuità assistenziale, come nel caso di patologie complesse come Parkinson, Alzheimer e BPCO, con interventi riabilitativi quali la riabilitazione motoria, cognitiva e cardio-respiratoria, oggetto di progetti di ricerca, con importanti ricadute nella eHealth, mobile Health e telemedicina, che sotto il punto di vista organizzativo. Sono temi di ricerca del centro TISP le applicazioni dei Big Data, dell’Intelligenza Artificiale, Analitics, Cyber Security per i dispositivi medici a favore della governance delle tecnologie del Sistema Sanitario Nazionale, come anche ad esempio la gestione e il rinnovamento del parco tecnologico diagnostico-terapeutico.

Il centro TISP, ha inoltre una lunga esperienza di collaborazione con il dipartimento di cardiochirurgia dell’Ospedale pediatrico Bambino Gesù di Roma, mirata alla valutazione di esito nel trattamento chirurgico del paziente univentricolare, che deve affrontare una patologica congenita molto grave (presenza di un solo ventricolo funzionale), studiando sperimentalmente l’ottimizzazione fluidodinamica della connessione chirurgica standard (PIV, LDA, CFD) anche in presenza di anomalie secondarie (stenosi delle arterie polmonari).

Convegni

 

 

 

Tecnologie per la fragilità e la disabilità 2018

 

 

 

 

 

Progetti

  • High-end and Low-End Virtual Reality Systems for the Evaluation, Training and Rehabilitation of Frailty in the Elderly (UO) funded by Italian MoH, Bando del Ministero della Salute Finalizzato 2013.
  • Development and validation of a robotic platform for motor rehabilitation and visuomotor coordination of the upper limbs with virtual reality scenarios related to daily life activities (UO), funded by INAIL, Bando BRIC 2016.
  • Cardiac regeneration: Characterization, optimization and evaluation of force developed by engineered tissue obtained from spontaneous or scaffold based 3D culture of paediatric human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (UO), funded by Italian MoH, Bando del Ministero della Salute Finalizzato 2013.

DISPOSITIVI MEDICI

Il centro TISP ha una notevole esperienza nel settore dei dispositivi medici, tradizionalmente studiati sia dal punto di vista sperimentale (mettendo a punto protocolli di prova per molti tipi di dispositivi medici ad alta classe di rischio, in particolare per gli impiantabili cardiovascolari come valvole, stent, protesi vascolari, dispositivi di supporto cardiaco) sia da quello regolatorio.

Quest’area strategica contribuisce al supporto culturale tecnico-normativo necessario ad affrontare la valutazione dei rischi delle tecnologie sanitarie, anche mettendo a punto laboratori di prova sperimentali per la caratterizzazione di Dispositivi Medici (attività istituzionale) e sistemi di misura allo stato dell’arte per la ricerca scientifica. Le attività di valutazione delle tecnologie si fondano sulle direttive comunitarie per i DM (93/42/CEE e 90/385/CEE), l’analisi dei rischi di tecnologie innovative (EN ISO 14971), l’Horizon Scanning e l’Health Technology Assessment.

Viene fornito supporto tecnico-scientifico al Ministero della Salute in relazione a controllo e sperimentazione clinica su dispositivi medici. Consulenza e supporto riguardano anche altri soggetti del SSN, nel quadro di convenzioni dirette al miglioramento dell’offerta sanitaria in aree specifiche di intervento (BCPO, SLA, Ausili)

Sempre nell’ambito del lavoro istituzionale dell’ISS, il centro TISP fornisce, fra gli altri, pareri su 1) progetti di sperimentazione animale con impiego di biomateriali e dispositivi medici, 2) presenza e caratterizzazione di corpi estranei nei farmaci e negli alimenti, 3) prove meccaniche di sicurezza sui giocattoli e sui prodotti di consumo secondo normativa europea in supporto ad altri dipartimenti/centri. È disponibile una officina meccanica e servizi di elettronica per la costruzione di prototipi necessari all’esecuzione delle misure richieste dal Ministero della salute, dal NAS, o da privati in collaborazione.

Il centro TISP è attivo infine nello studio e nello sviluppo di nuovi dispositivi per l’ingegneria dei tessuti e le nanotecnologie, sia nella ricerca che dal punto di vista regolatorio.

Fra i dispositivi medici innovativi studiati dal centro TISP in tempi recenti si possono ricordare i DM realizzati con tecniche di stampa 3D e i DM nanostrutturati: questi ultimi, in particolare, sfruttano le caratteristiche peculiari dei materiali alle nanoscale, per cui si evidenziano effetti quantistici anche sorprendenti, nel senso che le caratteristiche tradizionali dei materiali in massa sono spesso contraddette dalle proprietà dei materiali nanostrutturati aventi la stessa composizione chimica (un esempio è l’oro nanostrutturato, che può comportarsi da forte catalizzatore di reazioni enzimatiche, all’opposto di quanto noto per l’oro lavorato tradizionalmente). Le proprietà peculiari dei nanomateriali pongono sia grandi opportunità di fabbricazione di DM innovativi sia potenziali problemi, in quanto i materiali a scala nanometrica interagiscono fortemente con le cellule e le strutture subcellulari (p.es., le cellule tendono a internalizzare molti tipi di nanoparticelle, con possibili effetti citotossici), quindi è necessario accertare la sicurezza nell’uso dei DM nanostrutturati.

Il Centro TISP si occupa, inoltre della sicurezza delle pratiche di decorazione corporea, quali: tatuaggio, trucco permanente e piercing.  Queste pratiche, sempre più diffuse nella popolazione, sono procedure invasive. Per questo, oltre ad evidenziare le criticità, è importante migliorare le condizioni di sicurezza in cui tali procedure vengono eseguite e sensibilizzare la popolazione sui rischi cui si va incontro. Un settore di particolare interesse è costituito dai tatuaggi con finalità mediche, cui si ricorre per ripristinare l’aspetto di una cute sana e/o come complemento agli interventi di chirurgia ricostruttiva. Uno degli obiettivi del Centro è approfondire e diffondere la conoscenza dei benefici di cui il cittadino può avvantaggiarsi attraverso il ricorso a questa tipologia di tatuaggi. In proposito, stiamo effettuando ulteriori studi, in collaborazione con strutture sanitarie in cui sono presenti Breast Unit che effettuano interventi di asportazione chirurgica del carcinoma mammario e successiva ricostruzione, finalizzati alla messa a punto di un protocollo operativo standardizzato per il tatuaggio del complesso areola-capezzolo.

Il Centro TISP  inoltre, studia anche i dispositivi che rientrano nell’ambito delle Tecnologie Assistive (AT), destinati ai disabili motori gravi e più in generale rivolti a persone con fragilità.

NANOTECNOLOGIE

Area ultrastrutturale

Il gruppo utilizza metodologie ultrastrutturali, microanalitiche, immunologiche (immunoelettromicroscopia), biologiche e microbiologiche per:

– caratterizzare nanomateriali (NM) presenti in prodotti di uso quotidiano o in dispositivi medici (DM);

– studiare l’interazione tra cellule (respiratorie, intestinali e di altra origine) e NM, in relazione alle loro caratteristiche fisico-chimiche, nell’ambito dell’identificazione rischio/beneficio legato alle nanotecnolologie;

– analizzare gli effetti dell’esposizione a NM, presenti in prodotti di uso quotidiano o in DM, con particolare riguardo all’analisi dei potenziali rischi di incremento della suscettibilità alle infezioni, allo scopo di migliorare la comprensione del loro potenziale impatto sulla salute umana.

L’attività di ricerca del gruppo, focalizzata su alcuni obiettivi principali quali lo studio della patogenesi delle infezioni virali e batteriche e lo studio dell’impatto delle nanotecnologie sulla salute, è così articolata:

– studio tramite microscopia elettronica a scansione (SEM) e a trasmissione (TEM) dei danni cellulari e subcellulari indotti da agenti infettivi e dell’effetto dell’esposizione a NM sulla suscettibilità a infezioni di origine virale e batterica, con particolare riguardo ad agenti patogeni nuovi o emergenti;

– sviluppo e implementazione di SOP, messa a punto di metodi per la caratterizzazione chimico-fisica dei NM, di dispositivi medici nanostrutturati (DM-NM) e delle sospensioni di NM da utilizzare nei test di tossicità in vitro mediante microscopia elettronica analitica (SEM/EDX) e microscopia elettronica a trasmissione (TEM);

– utilizzo di nanotecnologie volte all’ottimizzazione della biocompatibilità dei materiali costituenti i dispositivi medici.

Le ricerche sono condotte tramite approcci multidisciplinari (ultrastrutturali, fisici, biologici, microbiologici, biochimici e molecolari) anche in collaborazione con altri gruppi dell’Istituto Superiore di Sanità e con altre Istituzioni.

Area Tecnologica

Quest’area segue gli aspetti normativi e lo sviluppo dei nanomateriali e dei dispositivi medici nanostrutturati. Come ribadito dai più recenti standard di settore, è necessario sviluppare metodologie alternative per l’effettuazione di prove di Biocompatibilità (in particolare citotossicità) dei nanomateriali utilizzati per il progetto e lo sviluppo dei DM, confrontandone il risultato con i metodi tradizionali riportati nelle norme (in particolare la serie EN ISO 10993) e discutendone criticamente efficacia e limiti, considerando le interazioni con il nanomateriale e  la metodologia elettiva di analisi e gestione del rischio per i DM (norma EN ISO 14971).

Il centro TISP è particolarmente attivo nello sviluppo di metodologie di valutazione della citotossicità di nanomateriali di interesse nella produzione di DM: a tal fine è stata sviluppata la metodica impedenziometrica che permette un monitoraggio in tempo reale di monostrati cellulari sottoposti a differenti concentrazioni di agenti potenzialmente tossici (nanoparticelle); i risultati sono confrontati con metodiche più tradizionali (MTT, Neutral red, cloning efficiency,..), come riscontrabile nelle presentazioni dei seminari e dei convegni del progetto RinnovaReNano, finanziato dalla Regione Lazio. Il centro TISP ha contribuito a tale progetto anche in termini di ricognizione degli sviluppi regolatori e di trasferimento tecnologico (attività seminariali, creazione di contenuti per il sito web tematico).

I DM realizzati con nanostrutture sono soggetti alle prove biomeccaniche sperimentali, tradizionalmente necessarie per quanto riguarda le caratteristiche fisiche del prodotto finale (p.es., resistenza agli sforzi), presso i laboratori disponibili nel centro TISP.

Un importante ambito applicativo delle nanotecnologie ai fini della produzione di dispositivi medici è costituito dalla Medicina rigenerativa, che si prefigge di realizzare dei sostituti di tessuti o di organi, tramite complessi processi produttivi di tipo ingegneristico e biologico.

Stante la natura interdisciplinare di questo settore, le relative attività del centro TISP sono caratterizzate da un alto livello di collaborazione fra gruppi di ricerca sia all’interno del centro che all’esterno, principalmente con gruppi universitari. Il personale del centro organizza annualmente un convegno nell’ambito del FORM (Forum on Regenerative Medicine).

L’Area Strategica nanotecnologie ha avuto la responsabilità di 4 Unità Operative nel progetto RinnovaReNano contribuendo all’implementazione di metodi di caratterizzazione e alla trasferibilità di metodi in vitro per la valutazione della sicurezza biologica di dispositivi medici nanostrutturati (DM-NP) o portatori di nanostrutture. I risultati di queste attività sono stati oggetto di presentazioni a workshop e convegni.

L’Area Ultrastrutturale ha poi la responsabilità di un progetto INAIL BRIC volto allo studio dei potenziali rischi infettivi nei lavoratori esposti a nanomateriali.

Progetti

  • Progetto RinnovaReNano, finanziato dalla Regione Lazio (4 Unità Operative TISP).
  • Progetto BRIC: “Interazione tra nanoparticelle d’oro e cellule respiratorie: indagini ultrastrutturali e virologiche sui processi d’internalizzazione e sulla modulazione della suscettibilità a infezioni respiratorie virali in relazione alle caratteristiche fisico/chimiche delle nanoparticelle” finanziato da INAIL (PI).

TERAPIE INNOVATIVE

In questa area strategica sono condotte ricerche su approcci innovativi per terapie in diversi ambiti: antimicrobiche, oncologiche e per l’obesità.

Uno degli argomenti di studio per le terapie antimicrobiche, riguarda la messa a punto di nuove strategie per la lotta contro le infezioni. con particolare riguardo allo sviluppo di approcci innovativi e di combinazioni di terapie antimicrobiche convenzionali con sostanze di origine naturale o sintetiche (piccole molecole) per contrastare la farmacoresistenza e potenziare l’efficacia dei trattamenti al fine di ottenere una migliore qualità della vita del paziente.  Le ricerche sono condotte tramite approcci multidisciplinari (microbiologici, biochimici, molecolari e ultrastrutturali) anche in collaborazione con altri gruppi dell’Istituto Superiore di Sanità e con altre Istituzioni.  Particolare attenzione viene rivolta allo studio di peptidi antimicrobici derivati da proteine del sistema immunitario innato.  Tali peptidi hanno ampio spettro d’azione contro virus, batteri, funghi e protozoi, mostrano attività sinergica con farmaci convenzionali e con altri peptidi antimicrobici ed efficacia verso patogeni farmaco-resistenti.  I peptidi antimicrobici vengono studiati “tal quali” o modificati tramite vari approcci metodologici (es. Ala-Scan, sintesi di peptidomimetici) con lo  scopo di identificare  la  sequenza, la conformazione e  i residui  amminoacidici  cruciali  per  l’attività  biologica.

Lo scopo principale di queste ricerche è quello di identificare i peptidi che presentano il migliore indice terapeutico per la protezione dalle infezioni.

Nelle terapie oncologiche è importante valutare gli effetti delle nuove procedure in fase di studi preliminari in vitro su piccoli animali. Un contributo molto importante, per poter procedere nello sviluppo di una nuova terapia,  è quello di valutare le alterazioni osse che può provocare la applicazione. Tramite analisi morfometriche effettuate con strumentazione di microtomografia 3D è possibile valutare e quantizzare tutte le caratteristiche e le alterazioni dell’osso trabecolare e corticale, di solito di femori e/o tibia di piccoli animali, in modo da proseguire lo studio della terapia o decidere variazioni della stessa.

Nello studio e nelle terapie contro l’obesità è importante una conoscenza ed uno studio preliminare degli effetti sia di farmaci sia di variazione dei dosaggi degli elementi del processo degenerativo, cellulare e metabolico, principalmente in vivo su piccolo animale. Uno degli effetti che viene studiato è il danneggiamento delle strutture osse, esaminando le alterazioni che possono verificarsi, tramite morfometria tridimensionale in-vitro, sia dell’osso trabecolare sia corticale di femori di piccoli animali.

Progetti:

  • “Salute della donna: studio in vitro dell’azione di probiotici e prebiotici sulle vaginiti aerobie” (PI) finanziato da GIELLEPI S.p.A.

Brevetti:

  • Brevetto Italiano No. 0001408732 “Peptidi della Lattoferrina per l’uso come inibitori ad ampio spettro dell’infezione da virus dell’influenza”.
  • European Patent publication number EP 2780365: “Lactoferrin derived peptides for use as broad- spectrum inhibitors of influenza virus infection”

Allegati

Commenti chiusi