Si stima che tra le 250.000 e le 500.000 persone subiscano una nuova lesione al midollo spinale (SCI) ogni anno. In totale, oltre 15 milioni di persone vivono con una SCI a livello globale. La SCI porta a grave disabilità cronica motoria e/o sensoriale in un'alta percentuale di pazienti. Attualmente non siamo in grado di predire il decorso clinico di questi pazienti con sufficiente precisione. Questo è attribuibile a un'imperfetta conoscenza della patofisiologia del danno midollare post-traumatico e delle variabili biologiche associate a una prognosi peggiore. Nonostante decenni di ricerca, lo sviluppo di terapie efficaci per la lesione del midollo spinale rimane una sfida complessa. Molti approcci promettenti in fase preclinica non riescono a tradursi in benefici significativi negli studi clinici sull'uomo, a causa della complessità del danno e della sua evoluzione nel tempo. La fisiopatologia della lesione è multifattoriale, coinvolgendo non solo il danno primario meccanico, ma anche una cascata di eventi secondari che continuano a distruggere il tessuto nervoso per ore e giorni dopo il trauma. Per superare queste difficoltà, è fondamentale adottare nuovi approcci di ricerca, focalizzati su una comprensione più approfondita dei meccanismi biologici sottostanti e sullo sviluppo di terapie personalizzate. Comprendere i meccanismi responsabili dell'evoluzione del danno midollare permetterà di identificare i soggetti a maggior rischio di esito sfavorevole e sviluppare terapie personalizzate per i pazienti con SCI. Il nostro gruppo si dedica allo sviluppo di terapie all'avanguardia per la SCI. Adottiamo un approccio profondamente interdisciplinare, integrando competenze che spaziano dalla nanofabbricazione e bioingegneria alla neurobiologia e farmacologia. Questa sinergia unica ci consente di superare i limiti delle attuali strategie terapeutiche, offrendo un vantaggio distintivo nella ricerca di soluzioni terapeuticamente efficaci.
Obiettivi:
- Materiali Biopolimerici Avanzati: Progettare biopolimeri per il rilascio controllato di farmaci e/o cellule, con un focus sul targeting selettivo delle cellule gliali e il rilascio sostenuto di fattori paracrini, massimizzando l'efficacia e riducendo gli effetti collaterali.
- Multiterapie Personalizzate: Creare e testare multiterapie innovative che agiscano sinergicamente su molteplici meccanismi patologici della SCI, aprendo la strada alla medicina di precisione.
- Metodologie All'Avanguardia: Utilizzare modelli preclinici avanzati, tecniche di microscopia ad alta risoluzione, intelligenza artificiale e piattaforme "Organ-on-Chip" per accelerare la scoperta e lo sviluppo di nuove terapie.
- Innovazione Terapeutica per la SCI: Sviluppare e tradurre rapidamente in clinica terapie innovative per SCI, migliorando significativamente la qualità della vita dei pazienti.
- Formare e sviluppare giovani ricercatori per il progresso scientifico
Nuovi Materiali Biopolimerici per la Somministrazione di Farmaci o Cellule
Progettiamo e sviluppiamo materiali biopolimerici capaci di rilasciare agenti terapeutici (farmaci o cellule) in modo controllato e specifico, massimizzando l'efficacia e minimizzando gli effetti collaterali. Questi sistemi controllati sono cruciali per una somministrazione mirata al sito della lesione: - Agenti Terapeutici Nanometrici per il Targeting Selettivo Cellulare: Sviluppiamo agenti terapeutici su scala nanometrica (nanovettori con diverse funzionalizzazioni), ottimizzati per un targeting farmacologico selettivo delle cellule gliali (microglia/macrofagi, astrociti e oligodendrociti). Questo approccio permette di modulare la risposta infiammatoria e cicatriziale che si verifica dopo la lesione, favorendo un ambiente più permissivo per la rigenerazione. - Idrogel Nanostrutturati per il Rilascio Controllato di Fattori Paracrini: Sviluppiamo idrogel nanostrutturati avanzati in grado di rilasciare in modo sostenuto e controllato fattori paracrini rilasciati da cellule terapeutiche (staminali o frazione stromale vascolare che deriva da tessuto adiposo umano). Questa strategia mira a sfruttare la capacita di supporto fornito dai biomateriali nel sito di lesione garantendo il rilascio di fattori benefici con proprietà trofiche, angiogeniche e immunomodulatorie, promuovendo la riparazione tissutale.
Progettazione Razionale di Multiterapie Innovative
Ci impegniamo nella progettazione razionale di multiterapie innovative che affrontano la complessità della SCI da più angolazioni. Riconosciamo che una singola terapia raramente è sufficiente per una condizione così multifattoriale, e per questo sviluppiamo approcci combinati che agiscono in modo additivo o sinergico su diversi meccanismi patologici: Le nostre strategie terapeutiche combinate, somministrate tramite sistemi biopolimerici (combinazione di più biomateriali in grado di rilasciare diversi farmaci e/o fattori prodotti da cellule terapeutiche) rappresentano un significativo progresso tecnologico. Questo ci permette di muoverci verso trattamenti personalizzati di "medicina di precisione" per patologie neurodegenerative acute e localizzate, come la SCI, ottimizzando l'efficacia per ogni singolo paziente. Il nostro obiettivo finale è tradurre queste innovazioni dalla ricerca di base a terapie clinicamente applicabili, migliorando significativamente la qualità della vita dei pazienti affetti da SCI.
International Consensus on Cardiopulmonary Resuscitation.
