Negli ultimi quarant'anni, i tassi di sopravvivenza dei malati di cancro hanno registrato progressi significativi a livello globale. Tuttavia, alcuni tipi di tumore continuano a presentare una prognosi estremamente severa, con un tasso di sopravvivenza inferiore ai cinque anni. Tra questi, il tumore al polmone, il più diffuso al mondo, che si stima diventerà entro il 2040 la principale causa di mortalità oncologica in Europa. Una delle sfide più rilevanti in questo ambito è rappresentata dall’alto tasso di recidiva, che si verifica quando un piccolo numero di cellule tumorali sopravvive al trattamento iniziale, portando alla riemersione del tumore primario.
Nonostante l’adozione della chemioterapia, circa il 30% dei pazienti con carcinoma polmonare in stadi compresi tra 1 e 3 sviluppa recidive. Attualmente, non esistono metodi affidabili per prevedere questo rischio, e la diagnosi di recidiva avviene generalmente solo quando la malattia è già rilevabile attraverso esami radiologici. Questo limite evidenzia l’urgente necessità di approfondire i meccanismi biologici alla base della recidiva oncologica, con l’obiettivo di identificare segnali precoci utili a prevederla prima che diventi clinicamente evidente.
Per rispondere a questa esigenza, il progetto BuonMarrow si propone di sviluppare BMoC-Sense, un innovativo sensore biologico in vitro che combina modelli Organs-on-Chip, la simulazione della nicchia del midollo osseo e biosensori avanzati. La piattaforma si avvarrà delle cellule staminali mesenchimali del midollo osseo (BM-MSC), che funzionano come sensori primari della domanda ematopoietica indotta dalla progressione tumorale, per identificare il rischio di recidiva con un’accuratezza superiore rispetto ai metodi diagnostici tradizionali. Imitando l’ambiente del midollo osseo umano, BMoC-Sense permetterà di monitorare in tempo reale i cambiamenti biologici e individuare biomarcatori chiave associati alla recidiva del tumore.
In particolare, il gruppo di ricerca del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano, coordinato dal Prof. Marco Rasponi, si occuperà dello sviluppo degli Organs-on-Chip meccanicamente attivi necessari per creare un sensore biologico miniaturizzato in vitro. Questo dispositivo sarà in grado di rilevare i primi segnali di recidiva attraverso campioni di biopsia liquida.
Il progetto BuonMarrow si pone l’obiettivo di trasformare il paradigma dell’assistenza oncologica, migliorando la capacità di individuare precocemente le recidive del tumore al polmone. Grazie allo sviluppo di BMoC-Sense, i pazienti avranno accesso a interventi tempestivi e più efficaci, con un impatto significativo sui tassi di sopravvivenza e sulla qualità della vita. La diagnosi precoce, infatti, consente strategie terapeutiche più personalizzate e reattive, riducendo nel contempo il ricorso a trattamenti in stadi avanzati, spesso onerosi e meno efficaci. Di conseguenza, l’innovazione proposta potrebbe contribuire a diminuire i costi sanitari legati al trattamento del cancro in Europa.
Il progetto è finanziato nell'ambito del programma Horizon Europe dell’Unione Europea (accordo di sovvenzione n. 101130604). Le opinioni espresse nel presente documento riflettono esclusivamente il punto di vista degli autori e non rappresentano necessariamente quello dell’Unione Europea o dell’Agenzia esecutiva del Consiglio europeo per l’innovazione e le PMI (EISMEA). Né l’Unione Europea né l’autorità finanziatrice possono essere ritenute responsabili.
