Al via Lion-Hearted: luce e nanomateriali per ripristinare le funzionalità del cuore

Definire un nuovo approccio tecnologico capace di favorire la riparazione dei danni cardiaci unendo nanotecnologie, cardiologia e tecnologie della luce. È questo l'obiettivo principale del progetto europeo Lion-Hearted (Light and Organic Nanotechnology for Cardiovascular Disease), coordinato dall'IIT-Istituto Italiano di Tecnologia e realizzato da un consorzio che comprende otto partner da tutta Europa. Tra questi, c’è anche l’Università di Bologna che parteciperà con il Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician” e il Dipartimento di Fisica e Astronomia.

Il progetto vuole andare oltre gli attuali metodi previsti per affrontare le malattie e i disturbi cardiovascolari attraverso l’ideazione e progettazione di un nuovo dispositivo “optoceutico”: un dispositivo sensibile alla luce in grado di preservare, o almeno ripristinare, le funzioni del tessuto del cuore e dei vasi sanguigni. Per comprendere e controllare l’interazione tra i materiali stimolati dalla luce e il tessuto cardiaco, gli studiosi dell’Alma Mater coinvolti svilupperanno e utilizzeranno nuove tecniche di microscopia, basate su nanosonde e sonde elettrochimiche. Sarà così possibile studiare l’interazione dei materiali con le cellule, definendo l’impatto sul comportamento della singola cellula e quindi sulla rigenerazione del tessuto.

MALATTIE CARDIOVASCOLARI, COME CURARLE?

Le malattie cardiovascolari sono la principale causa di mortalità e morbilità in tutto il mondo, con una incidenza crescente dovuta all'invecchiamento della popolazione. Le conseguenze socio-economiche sono rilevanti. L'insufficienza cardiaca, ad esempio, ha un impatto sulla qualità della vita delle persone, modificandone i ritmi e aumentando la dipendenza dai “caregiver”. Tuttavia, attualmente manca un trattamento farmacologico efficace, poiché non è possibile invertire la progressione della malattia.

Il team europeo di Lion-Hearted svolgerà una ricerca interdisciplinare che guarderà alle principali caratteristiche delle malattie cardiovascolari, oltre a sviluppare nuovi materiali organici innovativi che possano essere impiantati nei tessuti biologici e che abbiano caratteristiche attivabili dalla luce. Il tutto per arrivare a progettare dispositivi con ridotta invasività e in grado di agire direttamente sul tessuto danneggiato, andando a ripristinare direttamente l’attività delle cellule.

Lion-Hearted seguirà tre fasi principali. Innanzitutto, l’identificazione di nuovi materiali organici sensibili alla luce e, allo stesso tempo, in grado di promuovere la differenziazione delle cellule progenitrici in cardiomiociti nel momento in cui vengono illuminati. In secondo luogo, i ricercatori coinvolti saranno impegnati nella sperimentazione dell’interazione dei materiali con modelli biologici di diverse malattie cardiovascolari in vitro e la realizzazione di un modello teorico della piattaforma “optoceutica”. Infine, sarà realizzata l'ingegneria stessa del dispositivo, con prove di impianto in modelli animali, per ottenere un proof-of-concept del dispositivo finale.

I PROTAGONISTI DEL PROGETTO

Lion-Hearted è stato finanziato con circa 3 milioni di euro per i prossimi 4 anni dalla Commissione Europea attraverso uno dei sistemi di finanziamento tecnologicamente più ambiziosi, il FET - Future and Emerging Technologies. A coordinare il progetto è la ricercatrice Maria Rosa Antognazza dell'IIT-Istituto Italiano di Tecnologia di Milano.

Per l’Università di Bologna partecipano la professoressa Stefania Rapino del Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician” e il ricercatore Tobias Cramer del Dipartimento di Fisica e Astronomia. Gli altri partner del progetto sono l’Università degli Studi di Pavia, Humanitas Mirasole Spa (Italia), Technische Universitaet Muenchen (Germania), Universitat Linz (Austria), Universidad Del Pais Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea (Spagna), Charité - Universitaetsmedizin (Germania).