La medicazione intelligente controlla l'infiammazione
La start-up dell'ETH sta sviluppando un idrogel granulare che cattura selettivamente i segnali infiammatori delle ferite croniche e promuove attivamente la guarigione
Le ferite croniche sono un'importante sfida medica, che grava sui sistemi sanitari con costi miliardari ogni anno. La borsista Börte Emiroglu sta sviluppando un nuovo prodotto: un idrogel selettivo simile a una spugna che riduce i segnali infiammatori e promuove attivamente la guarigione.
La carriera accademica di Börte Emiroglu l'ha portata dalla Turchia a Zurigo, dopo un master, e direttamente nel mondo interdisciplinare dell'ingegneria biomedica al Politecnico di Zurigo. "All'epoca non sapevo nemmeno cosa fosse un idrogel", ricorda, ripensando ai primi tempi della sua ricerca di dottorato presso il Laboratorio di Ingegneria Macromolecolare sotto la supervisione del professor Mark Tibbitt.
Ma era proprio l'ignoto che l'affascinava e che è diventato il trampolino di lancio per una nuova tecnologia. L'obiettivo di Emiroglu era quello di sviluppare una medicazione intelligente in grado di influenzare attivamente il processo di guarigione delle ferite croniche. La sua soluzione si basa su idrogeli granulari che catturano i segnali pro-infiammatori dal tessuto e contemporaneamente supportano i processi rigenerativi.
Le ferite croniche, come quelle associate al diabete o ai disturbi circolatori, sono un problema medico molto diffuso. Molti pazienti presentano lesioni cutanee aperte che guariscono a malapena per mesi o addirittura anni. Ciò è spesso dovuto a una risposta immunitaria esagerata: invece di procedere alla rigenerazione, il corpo rimane intrappolato in un ciclo continuo di attività infiammatoria iperattiva.
È qui che la start-up Immunosponge ha trovato il suo valore unico, fondata da Emiroglu e Apoorv Singh, un collega ricercatore del laboratorio di Tibbitts. La loro medicazione mira ai segnali molecolari che perpetuano il circolo vizioso. "Vogliamo guidare una ferita fuori dallo stato infiammatorio e darle le giuste istruzioni per la guarigione", spiega Emiroglu. "Vogliamo aiutare il tessuto a segnalare che è il momento di rigenerarsi".
Come una spugna, ma con molta più precisione
Come funziona esattamente la medicazione? "Immaginate una spugna", dice Emiroglu, "un materiale con un'elevata capacità di assorbimento". Tecnicamente parlando, la spugna è costituita da minuscole particelle di gel, note come microgel, invisibili a occhio nudo. Quando sono combinate in gran numero, creano una struttura morbida, simile a una spugna. "In laboratorio, il materiale sembra gelatina", spiega Emiroglu.
Questa struttura può essere dotata dei cosiddetti ligandi, molecole di superficie che mirano e legano specifiche molecole di segnalazione. Ciò consente alla spugna di distinguere tra segnali utili e dannosi. "Non vogliamo assorbire tutto e il contrario di tutto, come fa una spugna da cucina; dobbiamo rimuovere selettivamente le molecole pro-infiammatorie che creano scompiglio nel tessuto locale, avviando allo stesso tempo processi che promuovono la guarigione", spiega Emiroglu.
Il concetto è fortemente ispirato alla natura. "In natura il trasporto di massa è efficiente a breve distanza, soprattutto negli organismi unicellulari", spiega il ricercatore. "Ma non appena nascono organismi più complessi, c'è bisogno di strutture che organizzino lo scambio di materia in modo più efficiente: è così che le cellule di un tessuto funzionano e comunicano tra loro". Sono proprio questi principi che hanno ispirato Emiroglu e che sono serviti da modello per la medicazione intelligente.
La tecnologia si basa su molti piccoli elementi costruttivi per creare una struttura adattabile e funzionale. "Siamo in grado di espandere questa libreria di elementi costitutivi che in futuro ci permetteranno di personalizzare la nostra tecnologia per vari gruppi di pazienti e malattie di base", spiega Emiroglu. Ciò significa che possiamo dotare le microsfere di gel con vari altri ligandi di superficie, in modo da catturare diversi messaggeri infiammatori a seconda del tipo di difetto del tessuto.
Applicazioni oltre la guarigione delle ferite
Sebbene i ricercatori si stiano attualmente concentrando sulle ferite croniche della pelle, la tecnologia potrebbe essere utile anche in caso di danni ai tessuti interni, come la guarigione di ossa, cartilagini o tendini. "Questi tessuti possono avere un apporto di sangue limitato e quindi spesso richiedono un efficiente scambio di massa durante la rigenerazione", spiega Emiroglu.
A differenza dei metodi attuali, come i dispositivi di aspirazione meccanica o le medicazioni non specifiche, che asciugano completamente la ferita, la medicazione di Emiroglu è mirata alla causa principale ed è destinata a essere utilizzata in una fase iniziale.
La giovane ricercatrice non aveva intenzione di entrare nel mondo degli affari. È stato solo verso la fine della sua tesi di laurea che lei e il co-fondatore Singh hanno iniziato a pensare di fare un passo avanti nel progetto. Emiroglu ha iniziato ufficialmente la sua Pioneer Fellowship al Politecnico di Zurigo all'inizio di aprile 2025.
Ufficiosamente, sta lavorando alla traduzione della tecnologia da oltre un anno. Un lavoro che va ben oltre la ricerca in laboratorio: "Stiamo imparando come funziona il mercato, quali sono le esigenze dei medici e come possiamo trasformare la nostra ricerca in un prodotto efficace", spiega Emiroglu.
Questo sta cambiando anche la sua prospettiva. "Veniamo da un background di ricerca pura, in cui raramente entriamo in contatto con gli utenti", spiega Emiroglu. "Ora parliamo con medici, infermieri, leader di mercato e altri professionisti e conosciamo il loro punto di vista".
Emiroglu afferma che: "Stiamo deliberatamente prendendo tempo con lo sviluppo. Non si tratta di immettere sul mercato qualcosa il più rapidamente possibile, ma di creare qualcosa che abbia un valore a lungo termine".
E tra cinque o dieci anni? "Forse per allora avremo una soluzione pronta per il mercato con la nostra start-up Immunosponge", dice. "Forse staremo ancora lavorando allo sviluppo. L'importante è rimanere aperti, continuare a imparare e non arrendersi".
Creatività in cucina
Nonostante l'agenda fitta di impegni, Emiroglu trova ancora il tempo di conciliare la ricerca con la sua vita privata. È ben consapevole che la borsa di studio Pioneer non è un lavoro da nove a cinque anni e che dovrà investire molto tempo. "Finché trovi un senso in quello che fai, non ti sembra un peso", dice Emiroglu. Nel tempo libero, le piace rilassarsi cucinando. "Mi piace cucinare per gli ospiti e vedere la gioia sui loro volti". Così come trova gioia nel creare qualcosa che porti felicità agli altri, Emiroglu sta lavorando per un futuro in cui la cura delle ferite croniche non si limiti a gestire i sintomi, ma migliori radicalmente la qualità della vita dei pazienti.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Dilara Börte Emiroglu, Apoorv Singh, Bruno Marco‐Dufort, Noël Speck, Pier Giuseppe Rivano, John S. Oakey, Nako Nakatsuka, Andrew J. deMello, Céline Labouesse, Mark W. Tibbitt; "Granular Biomaterials as Bioactive Sponges for the Sequestration and Release of Signaling Molecules"; Advanced Healthcare Materials, 2024-6-10
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