Progettare microrganismi in grado di sfruttare le loro proprietà magnetiche per essere guidati all'interno del corpo umano, raggiungere i tumori solidi, contribuire al monitoraggio diagnostico e al rilascio mirato di terapie. È la sfida di MagBIO – Living magnetobots for targeted theranostics to tackle metastatic solid tumours, progetto europeo che riunisce 18 partner accademici europei e statunitensi con l'obiettivo di sviluppare una nuova piattaforma di teranostica, un approccio che integra diagnosi e terapia in un’unica soluzione. MagBIO si concentrerà su alcuni dei tumori più diffusi in Europa, tra cui quelli del pancreas, della mammella, del polmone e del colon-retto.
Finanziato con 1,2 milioni di Euro dal programma Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Staff Exchanges, il progetto coordinato da Aston University (UK) coinvolgerà un team interdisciplinare di 67 ricercatrici e ricercatori appartenenti a 18 organizzazioni europee e statunitensi. Fra i partner figura l’Università di Bologna, con un gruppo di ricerca guidato da Federico Alberini, professore al Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari”.
I magnetobot sono “vivi”: saranno sviluppati a partire dai batteri magnetotattici, microrganismi presenti in natura in ambienti acquatici che producono al loro interno minuscole particelle magnetiche, chiamate magnetosomi. Il progetto punta a sfruttare la loro naturale capacità di orientarsi e localizzarsi in ambienti poveri di ossigeno, caratteristica tipica dei tessuti tumorali.
L'obiettivo è modificare la superficie di questi batteri per trasportare farmaci antitumorali, liposomi e molecole in grado di stimolare il sistema immunitario. I magnetobot potranno essere guidati verso il tumore attraverso campi magnetici esterni e monitorati durante il loro percorso con tecniche di diagnostica per immagini come la risonanza magnetica.
“Questo progetto è un esempio di come conoscenze complementari possano consentire di raggiungere un obiettivo ambizioso - dichiara il professor Alberini - Condividendo sapere e strutture di università e gruppi di ricerca europei, con il supporto di aziende, si può trasformare un’idea di ricerca in qualcosa di concreto”.
L’Università di Bologna contribuirà allo sviluppo della tecnologia alla base di MagBIO, integrando strumenti di misurazione avanzati con il bioprocessamento microbico e affronterà le sfide dello scale-up, ovvero il passaggio dalla sperimentazione di laboratorio a processi produttivi più ampi.
A collaborare al progetto saranno il Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari” e il Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie con il gruppo di ricerca guidato dal professor Paolo Blasi.
Il Dipartimento di Chimica Industriale “Toso Montanari” si occuperà degli aspetti legati al controllo dei bioprocessi, alle misurazioni avanzate e allo sviluppo dei processi di produzione. Attraverso lo studio della fluidodinamica dei reattori e delle strategie di scale-up, il gruppo lavorerà per rendere la coltivazione dei batteri magnetotattici più controllabile, riproducibile e sostenibile, una delle sfide chiave per il futuro trasferimento della tecnologia verso applicazioni industriali.
Il Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie si focalizzerà sullo sviluppo dei sistemi di veicolazione e rilascio mirato dei farmaci (drug delivery and targeting), mettendo a disposizione competenze nella progettazione e caratterizzazione di micro e nanoparticelle di diversa natura, incluse piattaforme biodegradabili, lipidiche, polimeriche e metalliche. Tra le linee di ricerca rientrano anche lo sviluppo di nanoparticelle superparamagnetiche e la sintesi green one-pot di nanoparticelle di ossido di ferro rivestite di oleato, con potenziali applicazioni nel campo della teranostica.
Oltre agli obiettivi biomedici, MagBIO punta a sviluppare una tecnologia sostenibile fin dalle prime fasi della progettazione, integrando aspetti legati alla sicurezza, all'efficienza dei processi produttivi e alla riduzione degli scarti. Attraverso attività di secondment (periodi di scambio e collaborazione tra i partner del consorzio), il progetto favorirà inoltre il trasferimento di conoscenze fra ricercatrici e ricercatori – 34 all'inizio della carriera e 33 esperti – contribuendo alla formazione della prossima generazione di esperte ed esperti nel settore delle tecnologie mediche avanzate.
