Microrobot magnetici per combattere il cancro
Al giorno d’oggi, la chemioterapia è la spina dorsale di numerosi trattamenti antitumorali. «Il problema della chemioterapia è che è aspecifica, ossia non colpisce solo il tumore, ma anche altri tessuti», spiega Veronica Iacovacci, ricercatrice presso la Scuola Superiore Sant’Anna. Secondo Iacovacci, oltre a non essere molto efficiente o necessariamente efficace, l’uso della chemioterapia può anche provocare gravi effetti collaterali. Per questo motivo, con il sostegno del progetto MAMBO, finanziato dall’UE, la ricercatrice ha intrapreso un lavoro basato su un approccio più mirato al trattamento del cancro. L’approccio adottato da Iacovacci ha inizio con l’impiego di robot.
Migliorare l’efficacia dei microrobot magnetici
I microrobot magnetici sono stati proposti più di dieci anni fa per accedere in modo minimamente invasivo a zone remote del corpo umano, difficilmente raggiungibili con gli strumenti tradizionali. Il progetto MAMBO, che ha ricevuto sostegno dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie (MSCA), si è proposto di sviluppare ulteriormente questo approccio per applicazioni cliniche specifiche, tra cui la chemioembolizzazione epatica. «Il nostro obiettivo consisteva nel migliorare l’efficacia delle strategie terapeutiche basate su chemioembolizzazione e chemioterapia ricorrendo all’utilizzo di campi magnetici», aggiunge Iacovacci. Come spiega Iacovacci, questi campi magnetici permettono di localizzare gli agenti terapeutici nella specifica regione del tumore, consentendo inoltre di ottenere un’embolizzazione stabile e controllata dei vasi sanguigni che forniscono nutrimento alla lesione tumorale. «Prima di giungere a queste fasi, tuttavia, è necessario superare diverse sfide», aggiunge.
Un sistema microrobotico sensibile agli ultrasuoni
Una di queste difficoltà è costituita dal fatto che l’osservazione di strutture minuscole, come i tessuti corporei, è difficile da conseguire con la microrobotica medica. Per affrontare questa sfida, l’équipe del progetto, che comprende ricercatori attivi presso la Scuola Superiore Sant’Anna e l’Università cinese di Hong Kong, ha sviluppato un sistema microrobotico morbido sensibile agli ultrasuoni e ai campi magnetici. «Abbiamo sviluppato con successo strategie innovative per il tracciamento dei microrobot nei tessuti attraverso una tecnica di immaginografia a ultrasuoni che offre una risoluzione più dettagliata rispetto ai tradizionali metodi di imaging clinico», osserva Iacovacci. In particolare, il sistema sfrutta i metodi di controllo degli sciami per consentire la locomozione dei microrobot in fluidi biologicamente rilevanti, come il sangue. La capacità dei microrobot di rispondere agli ultrasuoni permette di occludere i vasi sanguigni in modo controllato, fornendo al contempo immagini basate sugli ultrasuoni che ne garantiscono il tracciamento in vivo. «Il sistema di MAMBO rappresenta un ulteriore passo in avanti verso il futuro utilizzo di microrobot medici nella pratica clinica», dichiara Iacovacci.
L’importanza della collaborazione bilaterale
Secondo Iacovacci, gli esiti del progetto sono il risultato diretto della collaborazione bilaterale tra i gruppi di ricerca di Pisa e Hong Kong, una cooperazione tuttora in corso. La borsa di studio MSCA ha altresì aiutato Iacovacci a compiere progressi nella propria carriera, tanto che la ricercatrice è stata recentemente nominata professoressa assistente in attesa di conferma in ruolo a tempo indeterminato presso la Scuola Superiore Sant’Anna. «In questa nuova posizione, sono determinata ad avviare un mio gruppo di ricerca e ad approfondire il lavoro iniziato durante lo svolgimento del progetto MAMBO», conclude.
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