IL progetto
Il progetto NEWMED ha l’obiettivo unificante di sviluppare nuove tecniche basate sulla fotonica e sulle nanotecnologie per la diagnostica e la terapia di patologie tumorali, cardiache e per la chirurgia addominale. Scopo ultimo è trasferire le tecnologie sviluppate al sistema delle imprese lombarde per lo sviluppo di materiali e dispositivi a supporto della medicina di precisione, sia in ambito chirurgico che per la definizione di trattamenti terapeutici. Il progetto si articola in 3 obiettivi di ricerca industriale e sviluppo sperimentale.
Obiettivo 1: Sviluppo di microscopi Raman per istopatologia intraoperatoria di lesioni tumorali.
La microscopia Raman spontanea è una tecnica di imaging biomedico che, senza l’uso di marcatori, consente di ottenere informazioni oggettive e quantitative sul tessuto, misurandone la composizione molecolare. Questa tecnica ha la comprovata capacità di discriminare tra tessuto sano e tumorale e di identificare il tipo e il grado di tumore. Tuttavia, richiede tempi di misura lunghi non compatibili con l’utilizzo intraoperatorio. Questo limite è superato dalla microscopia Raman coerente, che permette di ottenere le medesime informazioni in tempi estremamente ridotti. Inoltre, la microscopia ottica non lineare multifotone può essere utilizzata in modo complementare alla microscopia Raman per rivelare strutture endogene non marcate all’interno del tessuto che emettono segnale di seconda armonica.
Nel progetto NEWMED si propone di applicare la microscopia Raman coerente e di generazione di seconda armonica per l’assistenza intraoperatoria alla chirurgia di lesioni tumorali, grazie alla capacità di ottenere una classificazione in tempo reale delle neoplasie e di identificare i margini delle lesioni.
Obiettivo 2: Sviluppo di metodi di imaging in fluorescenza per diagnostica e chirurgia di precisione
La fotonica, a differenza di altre tecniche diagnostiche (come ad esempio l’utilizzo di radiazione X) permette di ottenere immagini funzionali dei tessuti, sia sulla base della loro risposta intrinseca, sia mediante l’uso di marcatori fluorescenti, già approvati per uso clinico o in fase di sviluppo.
Il progetto si propone di sviluppare, in collaborazione con aziende in grado di ingegnerizzare sistemi ottici e laser (OPTEC e Bright Solutions), dispositivi diagnostici basati su spettroscopia o imaging che possano essere accoppiati a telecamere sia per endoscopi che per l’osservazione diretta del campo operatorio.
Le applicazioni possibili sono lo sviluppo e/o il miglioramento di sistemi diagnostici, come endoscopi chirurgici, colposcopi e laringoscopi operativi in ambito clinico.
Le discipline per le quali si ipotizza che questo sviluppo possa essere di interesse sono, solo a titolo di esempio, la chirurgia addominale oncologica tra cui la chirurgia epatobiliare, pancreatica e colo-rettale.
Obiettivo 3: Formulazione di nanovettori per il rilascio controllato di farmaci nel cuore malato
Sintesi e sviluppo di nanovettori marcati con 19F come strategia per coniugare diagnosi e trattamento del cuore malato. L’imaging a risonanza magnetica del 19F (19F-MRI) sta emergendo come potente modalità di rilevazione quantitativa per uso clinico, fornendo elevata risoluzione spaziale evitando l’uso di agenti radioattivi. Negli ultimi anni sono stati sviluppati nanovettori per il rilascio controllato di farmaci marcati efficientemente con 19F per il trattamento e la diagnostica di varie patologie. In questo contesto, un crescente numero di studi pre-clinici ha previsto l’utilizzo di nanomateriali per il trattamento di patologie cardiovascolari contribuendo allo sviluppo di approcci nano-terapeutici innovativi con maggiore efficienza e selettività per il rilascio di farmaci al cuore rispetto alle attuali modalità di trattamento. In questo obiettivo ci proponiamo di sintetizzare e caratterizzare una libreria di nanoparticelle di natura lipidica e/o polimerica tracciabili con 19F-MRI capaci di incapsulare e rilasciare farmaci specifici per il trattamento di patologie cardiache.
