Quando la medicina avanza grazie alla tecnologia
Lavorano insieme per migliorare tecnologie e cure in favore dei pazienti il Politecnico di Torino e l’Azienda Ospedaliero - Universitaria SS. Antonio e Biagio e Cesare Arrigo di Alessandria, nel contesto di un accordo quadro di collaborazione scientifica con una cooperazione iniziata nel 2007 che sta dando ancora oggi i suoi frutti in termini di strumenti ideati, tecnologie di cura messe a punto, benessere dei pazienti. Reciproci i vantaggi. Per l’Ateneo il lavoro con l’Ospedale è fondamentale perché consente di validare con affidabilità, velocità e precisione le tecnologie di volta in volta sviluppate. Per l’Ospedale, avere come partner i dipartimenti del Politecnico mette a disposizione un “bacino di innovazione” pressoché unico.
L’accordo prevede infatti un’attività comune nella ricerca scientifica e nella formazione con particolare riferimento alle patologie ambientali e al settore dell’ingegneria biomedica. Questi obiettivi generali si declinano in diverse attività più specifiche come la messa a punto di nuovi biomateriali e dispositivi medicali, lo studio delle applicazioni in medicina della fisica applicata, la termofisica e la termochimica, e delle biotecnologie.
“Grazie al presente accordo, abbiamo avuto l'opportunità di conoscerci, di scambiarci visite e di presentare le nostre attività di ricerca, di mettere a confronto i nostri saperi e di individuare traiettorie comuni condividendo alcune esperienze di ricerca. Queste collaborazioni potranno sicuramente alimentare la partecipazione a bandi regionali ed europei su tematiche di interesse comune”, dichiara Alberto Frache, docente presso il Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia-DISAT e referente scientifico di Ateneo per l’accordo. Due sono i casi di particolare interesse emersi dalla collaborazione tra il Politecnico e l’Ospedale, la ricerca sulla rigenerazione dei tessuti in ortopedia e la creazione di un’app per curare il glaucoma.
I materiali del Politecnico per rigenerare i tessuti
Il lavoro tra l’Ateneo e l’Ospedale Universitario di Alessandria negli anni si è sviluppato sulla base della forte vocazione del Politecnico verso la ricerca applicata e le tecnologie per la medicina. Uno degli esempi più significativi arriva dalle ricerche condotte in comune sulla rigenerazione dei tessuti in ortopedia. “Il mio gruppo di ricerca ha una forte vocazione per i nuovi biomateriali e dispositivi al servizio delle nuove terapie”, spiega Gianluca Ciardelli, docente presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale-DIMEAS e responsabile del Gruppo di Ricerca "Bionside Lab" del DIMEAS che opera (anche) nei laboratori della sede di Alessandria del Politecnico.
In particolare, i ricercatori e le ricercatrici del Politecnico possono realizzare, grazie alla ricerca sui biomateriali e le tecniche di trasformazione (tra cui la stampa 3D) strutture tridimensionali porose, dette scaffold, che fungono da “impalcature” a supporto del materiale biologico (come il preparato piastrinico ottenuto dal sangue) nel processo di rigenerazione dei tessuti danneggiati o lesionati da eventi patologici. Ad esempio, i ricercatori e le ricercatrici del DIMEAS hanno realizzato lo scaffold con dei polimeri biodegradabili che una volta svolto il loro compito, si degradano senza obbligare ad un secondo intervento chirurgico sul paziente per la rimozione.
Il professor Ciardelli aggiunge: “Poter lavorare a stretto contatto con una grande struttura ospedaliera è stato fondamentale per migliorare gli studi sui meccanismi di azione e integrazione di questo tipo di materiali”. Dello stesso parere è Laura Mazzucco, dirigente biologo, responsabile dell’Emoteca e del Laboratorio di Medicina Rigenerativa della struttura complessa di Medicina trasfusionale dell’ospedale alessandrino, che precisa: “Abbiamo capito meglio il comportamento dell’osso e delle cellule grazie alle tecnologie messe in campo dal Politecnico. Da parte nostra abbiamo dato aiuto al Politecnico su una serie di informazioni che erano necessarie alle loro ricerche come, per esempio, quelle sulla degradazione dei materiali”.
Oggi la collaborazione, che ha portato a pubblicazioni di forte impatto in questo settore, prosegue su una strumentazione usata già dai neurochirurghi per stabilizzare la colonna vertebrale, per la quale si stanno studiando i componenti metallici migliori per l’integrazione con i componenti piastrinici.
Un dispositivo e relativo metodo che consentono di interrompere la degenerazione del nervo ottico causata dal glaucoma
Un altro interessante sviluppo della collaborazione tra il Politecnico e l’Ospedale Universitario di Alessandria è senza dubbio quello riguardante il settore dell’oculistica. In particolare, il Dipartimento Energia-DENERG ha applicato le ricerche di fisica tecnica ai sistemi biologici con particolare attenzione a due importanti malattie dell’occhio: il glaucoma e il cheratocono. Nel primo caso, è stato realizzato un modello fisico-matematico relativo ad aspetti termodinamici dell’attività oculare che ha funzionato come base per un applicativo (ReVideo) capace di sollecitare le aree ancora attive del sistema visivo nei soggetti affetti da glaucoma.
“Il sistema che abbiamo ideato genera uno stimolo ottico, riproducibile anche su schermi di smartphone, che genera figure geometriche e puntuali con colori variabili che vengono definite in base all’esame del campo visivo di ogni paziente – spiegano Umberto Lucia, docente presso il DENERG e referente del progetto, e Giulia Grisolia, ricercatrice presso il DIATI – Le stimolazioni cambiano quindi a seconda della progressione della malattia ed aiutano a contenerne l’evoluzione”. Da questo progetto – la cui tecnologia è stata brevettata dal Politecnico – è nato nel 2021 Aldetech, spin-off del Politecnico di Torino, che sta richiedendo per ReVideo la certificazione del Ministero della Salute.
Un secondo filone di ricerca applicata, reso possibile dalla collaborazione con l’Ospedale Universitario di Alessandria riguarda il cheratocono, una malattia che deforma la superficie corneale dell’occhio fino a conseguenze estremamente gravi e che può essere curata attraverso il cross-linking, un intervento chirurgico su base termica che consente di ripristinare la corretta curvatura della superficie corneale mediante l’utilizzo combinato dei raggi ultravioletti e di un collirio a base di riboflavina (vitamina B2). In questo caso, il contributo del DENERG (e DIATI) ha riguardato lo studio della termofluidodinamica e la termoelasticità connessi alla attività chirurgica.
La dottoressa MariaRosa Astori, che lavora presso la Struttura complessa Oculistica dell’Ospedale di Alessandria e ricopre il ruolo di referente per la collaborazione con il Politecnico in ambito oculistico, sottolinea quanto questi risultati siano stati resi efficaci proprio in virtù del lavoro congiunto con l’Ateneo: “La possibilità di unire su uno stesso tema di ricerca ambiti scientifici apparentemente così lontani tra di loro ha fatto la differenza”. La dottoressa Astori aggiunge poi che proprio la collaborazione tra l’Ospedale Universitario e il Politecnico ha portato a mettere a punto un “indice di gravità” relativo al cheratocono, utile per capire l’evoluzione della malattia e l’efficacia dell’intervento di cross-linking.