Impiantabili nel corpo umano e completamente bioriassorbibili: sono i sensori miniaturizzati sviluppati dal gruppo di Chimica Analitica dell’Università del Salento nell’ambito del progetto europeo Resorb. Il sistema permette il monitoraggio in tempo reale dei farmaci chemioterapici direttamente nel sito tumorale, a beneficio di una terapia più mirata e senza necessità di rimozione chirurgica.
Quando la tecnologia apre nuove prospettive nel campo della diagnostica clinica e della medicina personalizzata. Il riferimento è ai sensori che vengono impiantati nel corpo umano e che scompaiono dopo aver svolto la loro funzione, senza richiedere alcuna rimozione chirurgica. Si tratta di sensori bioriassorbibili, che degradano in sottoprodotti biocompatibili e non tossici, espulsi spontaneamente senza alcuna conseguenza per l’organismo.
Sono stati sviluppati nell’ambito del progetto europeo Resorb (“On-Demand Bioresorbable OptoElectronic System for In-Vivo and In-Situ Monitoring of Chemotherapeutic Drugs”), avviato nel 2022 e conclusosi lo scorso settembre, finanziato nel quadro di Horizon Europe, il programma dell’Unione europea per la ricerca e l’innovazione per il periodo 2021-2027 (successore di Horizon 2020). I risultati ottenuti sono stati pubblicati in due articoli sulla rivista Advanced Science.
Monitoraggio della doxorubicina
All’interno del più vasto programma di ricerca e innovazione transnazionale al mondo si inserisce questo progetto, coordinato dal prof, Giuseppe Barillaro del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa, che spiega: «il progetto ha portato allo sviluppo di un sistema integrato, costituito da più componenti (sorgente, batteria, recettori, trasduttori) realizzati con materiali completamente biocompatibili e bioriassorbibili».
Nel dettaglio, «il sistema è stato messo a punto per il monitoraggio di un farmaco chemioterapico, la doxorubicina, direttamente nel sito del tumore in cui il sensore è impiantato. Il sensore consente dunque il dosaggio del farmaco in situ e in tempo reale, fornendo un’informazione cruciale nei trattamenti chemioterapici, ossia la quantità di farmaco che effettivamente raggiunge il sito tumorale in cui deve agire».
È bene sottolineare che la doxorubicina è un’antraciclina che rallenta o blocca la crescita delle cellule tumorali legandosi al Dna. Un antibiotico ad azione antitumorale, utilizzato da solo oppure in combinazione con altri farmaci per trattare alcuni tipi di tumore della vescica, del seno, dei polmoni, dello stomaco e delle ovaie, nonché il linfoma di Hodgkin e non-Hodgkin e alcuni tipi di leucemia, comprese la leucemia linfoblastica acuta e la leucemia mieloide acuta.
Nessun intervento chirurgico
Parliamo di un rilevante traguardo nel campo della medicina di precisione, come evidenzia la prof.ssa Elisabetta Mazzotta del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche e Ambientali dell’Università del Salento, responsabile di unità di ricerca nel progetto.
«Quanto descritto dal prof. Barillaro permette quindi di ottenere informazioni specifiche per il singolo paziente, utili a dosare in modo appropriato la quantità di farmaco somministrata, evitando così il sovradosaggio e, possibilmente, limitando gli effetti collaterali connessi».
Inoltre, prosegue la professoressa Mazzotta, «il riassorbimento del sensore da parte dell’organismo è innescato da uno stimolo termico esterno che avvia la dissoluzione di un rivestimento protettivo e, successivamente, dell’intero sistema, evitando un intervento chirurgico di recupero del dispositivo che potrebbe causare lesioni o infezioni».
Nel campo della sensoristica diagnostica, siamo di fronte a un vero e proprio cambio di paradigma per quanto riguarda la misurazione dei parametri clinico-diagnostici. Di prassi, infatti, le molecole d’interesse clinico vengono identificate prelevando fluidi corporei (sangue, saliva, urina), che successivamente vengono analizzati in laboratorio, con un notevole dispendio di tempo e denaro e senza la possibilità di ottenere dati sito-specifici e in tempo reale.
