Luce laser contro il tumore al pancreas: il progetto della ricercatrice italiana Paola Saccomandi premiato con un ERC Starting Grant.

Paola Saccomandi, Laurea e Dottorato di Ricerca in Ingegneria Biomedica presso l’Università Campus Bio-Medico di Roma, da Maggio 2018 è entrata a far parte del corpo docenti del Politecnico di Milano, dove con il suo gruppo di ricerca potrà lavorare allo sviluppo di una piattaforma tecnologica per una terapia, minimamente invasiva, che mira a ridurre il tumore mediante un laser senza creare danni ai tessuti circostanti. Con il suo progetto presentato nel 2017 “Laser Ablation: SElectivity and monitoRing for OPTImal tuMor removal” Paola Saccomandi è una tra le più giovani ricercatrici ad aver ottenuto un ERC Starting Grant.
L'obiettivo principale dell’ERC (European Research Council) è quello di sostenere l’Eccellenza, potenziando il dinamismo e la creatività della ricerca europea "di frontiera". Lo scopo strategico è, quindi, quello di supportare progetti di ricerca ad alto rischio, condotti da Principal Investigators (PI) con curricula di rilievo a livello internazionale. I progetti sono finanziati sulla base delle proposte presentate dai ricercatori, in qualsiasi campo della scienza, senza topic predefiniti e valutati sulla base del solo criterio dell'eccellenza scientifica.

Concluso il Dottorato di ricerca nell’ateneo romano, Saccomandi si è trasferita presso l’Institute of Image-guided Surgery (IHU) di Strasburgo, dove ha perfezionato i contenuti della proposta ERC Laser Optimal: oggetto della ricerca è il trattamento non invasivo e personalizzato del tumore al pancreas. Dopo la vittoria ha scelto l’Italia e il Politecnico di Milano – Dipartimento di Meccanica - come host institution, per sviluppare il suo progetto; questa destinazione le ha permesso di usufruire di un finanziamento aggiuntivo di fondazione Cariplo dell’ammontare di 498 k€ mirato a favorire la migrazione di ricercatori verso le università e gli istituti di ricerca lombardi.

Il progetto è multi- e inter-disciplinare e dunque necessita di svariate competenze nel campo delle misure e dello sviluppo di modelli numerici multi-fisici. Molte di queste competenze caratterizzano già il Dipartimento di Meccanica, che è sede del laboratorio interdipartimentale LAFOS-Inter Department Laboratory on fiber optic sensors, e vanta una stretta rete di collaborazioni e di progetti con i colleghi della sezione di bioingegneria del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria e del dipartimento di Matematica. Al di fuori dell’Ateneo  l progetto ha come partner l’IHU di Strasburgo con la partecipazione dell’INRIA, il Beckman Research Institute of the City of Hope di Duarte (California), ed ha il supporto di esperti dal Campus Bio-Medico di Roma.

Il progetto prevede lo sviluppo di una piattaforma terapeutica per la rimozione laser di forme localizzate di tumore al pancreas: l’obiettivo è indurre un danno termico esclusivamente nel tumore e nel margine di sicurezza intorno, lasciando intatto il tessuto e le strutture anatomiche circostanti, tramite una fibra ottica (diametro < 1 mm) che guida un laser NIR. Poiché è importante che la necrosi coagulativa interessi solo la massa tumorale, senza danneggiare i tessuti sani, si utilizzeranno nano-particelle in grado di rendere selettivo l’assorbimento della luce laser nel target di interesse. Inoltre, si lavorerà all’ottimizzazione dell’effetto terapeutico del laser nel tumore, tramite lo sviluppo di simulazioni predittive basate sulle caratteristiche anatomiche del singolo paziente, e l’utilizzo di un sistema di misura della temperatura durante il trattamento, basato su sensori in fibra ottica e immagini diagnostiche. La ricerca si rivolgerà soprattutto al tumore pancreatico, ma la tecnica sarà poi utilizzabile per il trattamento di molti altri tumori.
Gli obiettivi principali di LASER OPTIMAL, ovvero pianificazione del trattamento, monitoraggio e selettività sono particolarmente rilevanti per un organo come il pancreas, molto delicato e sottile, e interessato da strutture vascolari importanti.

Oggi infatti l’utilizzo di tecniche terapeutiche minimamente invasive basate sull’induzione controllata di temperature elevate nel tumore è una potenziale alternativa alla pratica chirurgica. Attraverso la tecnica dell’ablazione laser le cure potranno essere applicate a un maggior numero di pazienti, anche a coloro che non sono operabili chirurgicamente: oggi solo 2 pazienti su 10 possono accedere alla chirurgia tradizionale, che può essere anche molto invasiva.  

Al Politecnico di Milano la prof.ssa Saccomandi ha trovato un ambiente che ha recepito immediatamente i temi della sua ricerca; in questi mesi ha gettato le basi per iniziare la sua attività a partire dall’acquisto della strumentazione necessaria e dalla formazione del gruppo di ricerca. Proseguono inoltre le attività di coordinamento e rafforzamento dei contatti con i partner del progetto, con le varie realtà scientifiche del Politecnico e del DMecc, e con altri ricercatori e centri di ricerca collegati. Tra gli aspetti molto positivi del Politecnico e, in particolare, della sezione di Misure e Tecniche Sperimentali alla quale Paola afferisce, vi è proprio l’ampia rete di contatti e collaborazioni già attive con altre università e aziende del territorio.

Il gruppo di lavoro sarà formato da ricercatori e studenti appassionati all’applicazione della tecnologia per la salute dell’uomo, con competenze che spazino dalla simulazione numerica alle misure meccaniche e termiche, dall’ottica biomedica all’elaborazione di immagini, dalla ricerca preclinica all’endoscopia. L’obiettivo a breve termine è la realizzazione di un accurato modello predittivo della terapia, testabile in laboratorio con il sistema di monitoraggio termico.