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Revolutionizing Healthcare by Tracking and Understanding Human Cells during Disease

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Piano d’azione per la medicina intercettiva basata sulle cellule in Europa

Comprendere i cambiamenti molecolari e cellulari che determinano l’insorgenza di una malattia è fondamentale per trattare i pazienti in maniera efficace e curarli. LifeTime ha individuato nuove tecnologie e sviluppato un piano d’azione per raggiungere questo obiettivo.

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Essere in grado di seguire le cellule dei singoli pazienti nel tempo studiandone le molecole consentirebbe una migliore comprensione dei cambiamenti cellulari che determinano l’insorgenza di una malattia. Questa conoscenza predittiva offre la prospettiva di selezionare la terapia più appropriata in base alla probabilità che un paziente risponda e utilizzando informazioni cellulari multidimensionali per individuare l’insorgenza o la ricaduta della malattia in anticipo. Fino a poco tempo fa le tecnologie necessarie non esistevano, ma il progetto LifeTime Coordination and Support, sostenuto dall’UE, ha individuato diversi sviluppi tecnologici promettenti che potrebbero essere combinati per rivelare le traiettorie cellulari durante la malattia. LifeTime ha creato una comunità di oltre 100 istituti di ricerca in 22 paesi, coinvolgendo oltre 80 aziende unite da una visione e da un piano per l’applicazione della medicina intercettiva basata sulle cellule in Europa. Il progetto ha sviluppato un piano d’azione decennale dettagliato per le azioni di ricerca e innovazione su larga scala necessarie. Queste ultime affrontano le principali sfide mediche che gravano sulla società. La valutazione del progetto da parte di esperti indipendenti nominati dalla Commissione europea ha messo in evidenza come priorità assoluta la creazione di una rete di centri cellulari europei. «Ciò potrebbe giovare in modo significativo alla società e all’economia europee, rafforzando al contempo la leadership scientifica del continente in diversi campi di ricerca, tra cui la lotta contro il cancro e persino l’attuale pandemia di Covid-19», spiega Nikolaus Rajewsky, co-coordinatore del progetto. Molte aziende che hanno sostenuto l’iniziativa, in rappresentanza di una serie di settori e attori industriali, hanno partecipato all’evento «LifeTime meets industry» tenutosi a Basilea alla fine dell’anno scorso e che ha portato all’invito ad agire «Make EU health research count!». Il progetto ha realizzato inoltre una relazione sull’impatto utilizzabile dai responsabili delle politiche per sfruttare al massimo le attività di ricerca e innovazione finanziate mediante fondi pubblici, stimolando al contempo gli investimenti privati. Le opinioni di pazienti, cittadini europei, ricercatori e medici nei confronti di LifeTime e delle sue tecnologie sono state valutate in un’indagine delle parti interessate e integrate nei piani di attuazione. L’iniziativa di LifeTime è già stata trattata da un articolo su Nature e da un editoriale a riguardo apparso su EMBO Journal.

Approcci multi-omici

LifeTime ha individuato aspetti specifici di tecnologie innovative che potrebbero essere ulteriormente sviluppati per essere integrati nel piano d’azione della medicina basata sulle cellule. Tale piano d’azione si è concentrato in particolare sugli approcci multi-omici a cellula singola che combinano tecnologie in grado di descrivere simultaneamente reti molecolari diverse all’interno di singole cellule. Ciò fornisce una descrizione dettagliata e sfaccettata dello stato di una cellula, fornendo una visione senza precedenti dei cambiamenti associati alla malattia. «L’esecuzione di queste analisi su centinaia di migliaia di cellule di molti pazienti fornirà i grandi set di dati di alta qualità richiesti dall’intelligenza artificiale per individuare le firme associate all’insorgenza della malattia. Ciò sarà fondamentale per anticipare le risposte alla terapia e generare modelli predittivi di malattia», aggiunge Genevieve Almouzni. Questi meccanismi e previsioni della malattia verrebbero quindi testati e convalidati utilizzando modelli cellulari di malattia come gli organoidi, creati dalle cellule di un singolo paziente.

Allineamento con le priorità digitali e sanitarie europee

Le proposte di LifeTime richiedono investimenti in intelligenza artificiale e calcolo ad alte prestazioni, entrambi fondamenti della strategia digitale europea. L’infrastruttura di dati di base raccomandata per LifeTime sarà anche strettamente collegata alle infrastrutture europee di ricerca, al cloud europeo per la scienza aperta e a programmi di dati europei come lo European Genome-phenome Archive e l’iniziativa europea «1+ Million Genomes». «Attualmente è problematico accedere e condividere dati medici attraverso i confini dell’UE. LifeTime svolgerà un ruolo fondamentale nel connettere infrastrutture di dati biologici e medici separate, attraverso protocolli e standard comuni», afferma Rajewsky.

Parole chiave

LifeTime, molecole, cellule, multi-omica, malattia, terapia

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