Tumori, ricercatrice bresciana finanziata con oltre un milione di euro

Ha 32 anni, una formazione tra fisica, neuroscienze e medicina, e ora potrà guidare un proprio gruppo di ricerca.

Il finanziamento

La ricercatrice bresciana Giada Bianchetti dell’Università Cattolica del Sacro Cuore di Brescia ha ottenuto un finanziamento di oltre 1 milione e 100 mila euro dal Fondo italiano per la Scienza, il programma ministeriale che sostiene progetti ad alto impatto e aiuta i giovani scienziati ad avviare una carriera indipendente nella ricerca. Il progetto, della durata di cinque anni, sarà sviluppato nei laboratori I-Lamp (Interdisciplinary Laboratories for Advanced Materials Physics) del campus di via della Garzetta, dove Bianchetti sarà ricercatrice della facoltà di Matematica e Fisica. Il finanziamento servirà non solo per acquistare strumenti e materiali, ma anche per formare un piccolo gruppo di ricerca, con borse di dottorato e collaboratori.

Il percorso della giovane scienziata è già fortemente interdisciplinare: dopo i cinque anni di studi in fisica alla Cattolica di Brescia si è trasferita a Roma per un dottorato di ricerca in neuroscienze e per una scuola di specializzazione al Policlinico Gemelli, lavorando per diversi anni nel campo del neuroimaging e costruendo un profilo di biofisica a cavallo tra scienza fondamentale e medicina.

La ricerca

Ora torna a Brescia con un progetto che mette insieme fisica quantistica, bioingegneria e oncologia per studiare il comportamento delle cellule tumorali, in particolare quelle del glioblastoma multiforme, il tumore cerebrale più diffuso e aggressivo negli adulti. L’obiettivo della ricerca è capire meglio come il tumore interagisce con l’ambiente che lo circonda. Spesso si pensa al tumore come a una massa isolata che cresce in modo autonomo, ma in realtà tutto ciò che accade intorno alle cellule – dalla rigidità dei tessuti alla pressione esercitata dall’ambiente circostante – può influenzarne il comportamento.

Le cellule tumorali percepiscono questi stimoli fisici e li trasformano in segnali biologici attraverso un processo chiamato meccanotrasduzione, che può modificare l’espressione genica e incidere su processi fondamentali come proliferazione, invasività e resistenza alle terapie. Comprendere questo meccanismo potrebbe aprire prospettive nuove: intervenire direttamente sul tumore e sull’ambiente che lo circonda, modulandone le proprietà fisiche per influenzare indirettamente il comportamento delle cellule.

Gli strumenti

Per studiare queste dinamiche il progetto utilizzerà tecnologie di biostampa 3D, con cui verranno creati in laboratorio modelli tridimensionali di tumore che riproducono sia cellule cancerose sia il microambiente che le circonda. Le cellule di glioblastoma verranno inserite in un bio-inchiostro insieme ad altre componenti del tessuto, come fibroblasti associati al tumore e cellule endoteliali che simulano la componente vascolare, costruendo strutture cellulari complesse strato dopo strato e con una distribuzione controllata.

Questo permetterà di modulare con precisione fattori come rigidità e pressione e osservare come cambia il metabolismo delle cellule quando varia l’ambiente esterno. «Proprio il metabolismo rappresenta uno degli elementi chiave dello studio – spiega Bianchetti –: quando una cellula tumorale diventa più aggressiva o si prepara a proliferare modifica il modo in cui produce energia e utilizza le proprie risorse. Analizzare questi cambiamenti significa poter intercettare in anticipo come il tumore sta reagendo agli stimoli del microambiente».

Per farlo il gruppo di ricerca svilupperà anche nuove tecnologie di osservazione basate sull’uso della luce quantistica. I ricercatori studieranno la fluorescenza naturale di alcune molecole presenti nelle cellule, come Nadh e Fad, che partecipano ai processi energetici nei mitocondri e cambiano comportamento a seconda dello stato metabolico della cellula.

Il segnale è molto debole, ma utilizzando tecniche ottiche avanzate e coppie di fotoni quantisticamente correlati sarà possibile aumentare la sensibilità delle misure utilizzando intensità luminose molto basse, riducendo così il rischio di danneggiare le cellule e mantenendo condizioni più vicine a quelle fisiologiche.

Innovazione

Il progetto ha quindi un doppio carattere innovativo: da una parte lo sviluppo di nuove tecnologie spettroscopiche basate sulla luce quantistica, dall’altra la creazione di modelli biologici tridimensionali che riproducono in modo controllato il microambiente tumorale. L’obiettivo finale è capire se e come le proprietà fisiche dell’ambiente possano influenzare il metabolismo delle cellule tumorali e aprire nuove prospettive terapeutiche per tumori estremamente complessi come il glioblastoma. Ma le potenzialità della tecnologia vanno anche oltre l’oncologia: tecniche di imaging ottico potenziate con luce quantistica potrebbero trovare applicazione in molti altri ambiti, dalla diagnostica precoce al monitoraggio rapido delle infezioni fino al controllo di qualità in settori industriali ad alta precisione.

Il finanziamento del Fondo italiano per la Scienza segna un passaggio importante nella carriera della giovane ricercatrice e, al contempo, permetterà di costruire a Brescia un nuovo gruppo di ricerca interdisciplinare capace di mettere insieme fisica, biologia e medicina per affrontare alcune delle sfide più complesse della ricerca biomedica.