Tuesday, August 20, 2019
IRST - Meldola
 
Nanotecnologie e ricerca: IRST IRCCS si dota di un potente microscopio confocale

Grazie anche a un finanziamento del Ministero della Salute, l’Istituto Tumori della Romagna (IRST) si è dotato di un microscopio ottico altamente tecnologico che rende possibile indagare gli infinitesimali ambienti dell’organismo umano in cui si sviluppano le interazioni tra cellule tumorali e cellule sane al fine di studiarne i comportamenti

Il mondo dell’infinitamente piccolo racchiude in sé alcune tra le più importanti informazioni sulla vita cellulare. Per comprendere i meccanismi cellulari che portano allo sviluppo di alcune malattie, in particolari quelle tumorali, è pertanto necessario concentrare una crescente mole di energie ed investimenti nell’implementazione delle tecnologie indispensabili per queste indagini. Partendo da questa consapevolezza, l’Istituto Tumori della Romagna (IRST) IRCCS si è dotato – grazie all’aggiudicazione, a parziale copertura dell’investimento, di un finanziamento di circa 350mila euro del Bando Conto capitale 2015; un capitolo degli stanziamenti del Ministero della Salute specificatamente rivolto all’aggiornamento del parco tecnologico degli Istituti di ricovero e cura a carattere scientifico (Irccs) – di un’importante facility per lo studio: un sofisticato microscopio confocale di ultima generazione, tra i più evoluti in Regione Emilia-Romagna. Lo strumento, attivo in IRST da fine 2018, consentirà all’Istituto di raggiungere i più alti standard nel campo della microscopia ottica, rivoluzionando le possibilità di analisi di cellule, tessuti e composti farmaceutici.

In particolare, si tratta di un sistema di microscopia ottico a fluorescenza laser con un’elevata risoluzione che unisce quattro strumenti abilitanti per analisi su diversa scala permettendo la visualizzazione tridimensionale con risoluzione di pochi nanometri di strutture biologiche sia in vivo sia fissate. La microscopia confocale consente, infatti, la ricostruzione del campione in profondità (il “piano z”) permettendo di considerare il campione in tutte le sue dimensioni, evitando così di incorrere in falsi positivi e analizzando con accuratezza la localizzazione delle strutture biologiche e delle formulazioni farmaceutiche. Un’ulteriore opportunità di studio offerta dall’impianto presente in IRST è rappresentata dalla tecnologia chiamata resonant che permette di acquisire le immagini ad elevata velocità, senza danneggiare le cellule con fenomeni di fototossicità: le immagini del campione sono acquisite in continuità all’interno di un sistema (un incubatore) che le mantiene vitali così da poterne studiare i meccanismi di risposta biologica ai trattamenti farmacologici o radianti e le dinamiche cellulari nel tempo.

La strumentazione, per le altissime potenzialità e le caratteristiche, sarà sfruttata da più gruppi di ricerca del Laboratorio di Bioscienze. Tra questi, équipe capofila in IRST nell’utilizzo di questa tecnologia e promotore della sua acquisizione grazie a un progetto di studio risultato meritevole del finanziamento ministeriale, saranno i ricercatori del Centro di Ostencologia, Tumori Rari e Testa Collo (CDO-TR). Il gruppo, diretto dal Dr. Toni Ibrahim, è da anni impegnato nell’ambito di ricerca delle nanotecnologie, in particolare nello sviluppo in laboratorio – sotto il coordinamento della D.ssa Laura Mercatali – di veri e propri modelli tridimensionali biomimetici in cui è possibile far crescere differenti tipi di cellule così da ricreare, in maniera più accurata rispetto alle procedure di coltura standard (piastre bidimensionali), l’ambiente delle cellule tumorali presenti nell’organismo umano. Questo tipo di impianti che mimano la struttura dei tessuti umani, consentono di studiare le condizioni fisiopatologiche e le interazioni che si sviluppano tra cellule tumorali e cellule sane, ampliando i confini della comprensione delle malattie. Lo studio di questo ramo specifico delle biotecnologie si è sviluppato in IRST IRCCS a partire dal 2012 grazie alla collaborazione con i ricercatori dell’equipe di Mauro Ferrari e del suo collaboratore Ennio Tasciotti del Methodist Research Institute di Houston (Texas, USA), realtà di riferimento a livello mondiale nel campo dello sviluppo di nanotecnologie con scopi medici, diagnostici, rigenerativi o quali vettori di farmaci. Nel corso degli anni, la partnership con il centro americano ha consentito l’avvicendarsi negli USA, per alcuni mesi di formazione e confronto, del Dr. Ibrahim e di due ricercatori del gruppo, la Dr.ssa Chiara Liverani e il Dr. Alessandro De Vita. Durante le loro missioni i ricercatori oltre ad avere sviluppato un modello pre-clinico tridimensionale, hanno messo a punto e studiato formulazioni farmaceutiche innovative per la terapia del tumore della mammella e delle sue metastasi. Lo strumento è utilizzato dai ricercatori del gruppo del CDO-TR anche per gli studi in ambito di Tumori Rari, ad esempio per identificare la presenza di proteine specifiche nel nucleo di alcune cellule tumorali.

Altro gruppo di ricercatori IRST coinvolto nell’utilizzo del confocale è quello diretto dalla Dr.ssa Anna Tesei, Responsabile della Radiobiologia e Farmacologia preclinica. Grazie all’integrazione di più tecnologie in un unico sistema, è, infatti, possibile analizzare dal punto di vista morfologico e morfometrico colture cellulari cresciute come modelli bidimensionali e tridimensionali, esposte a trattamenti antitumorali quali farmaci e radiazioni per valutarne gli effetti. È possibile, inoltre, ottenere la ricostruzione macroscopica di strutture complesse a partire dai compartimenti nanometrici delle singole cellule.
L’arrivo di una tecnologia così innovativa pone IRST IRCCS tra i riferimenti non solo per ricerca, anche per la formazione, lo studio e l’aggiornamento sulla microscopia stessa. Per questo, proprio nella sede di Meldola, grazie alla coordinamento del dr. Spartaco Santi (CNR Bologna), dal 14 al 17 Maggio si terrà la 4° edizione della Scuola di Microscopia. Si tratta di un evento unico in Italia finalizzato a illustrare e a provare sul campo le tecniche microscopiche più innovative, che vedrà la presenza di oltre 50 ricercatori provenienti dai migliori istituti ed università italiane ed una ventina di docenti e tecnici di microscopia delle aziende specializzate più qualificate.


A cura di:
  Ufficio Comunicazione
IRST - Meldola

Data pubblicazione:  4/3/2019
 

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