Il programma “Health Extended ALliance for Innovative Therapies, Advanced Lab-research, and Integrated Approaches of Precision Medicine” (Heal Italia) ha l’obiettivo di catalizzare la ricerca nel settore, integrando le più recenti innovazioni tecnologiche nell’ambito della medicina personalizzata e di precisione.
Coinvolgendo 8 centri di eccellenza universitari (Spoke), e ponendosi come coordinatore in qualità di HUB, la Fondazione Heal Italia finanzia, attraverso dei “bandi a cascata” e con un importo pari a 11.470.000,00 €, progetti utili allo sviluppo di percorsi diagnostici e terapeutici all’avanguardia.
I progetti presentati (per i quali, mentre scriviamo, molti bandi sono ancora attivi con scadenza prorogata al 12 febbraio) saranno sottoposti a valutazione nei prossimi mesi. Una volta approvati, tali progetti dovranno concludersi entro 15 mesi o, comunque, prima del termine del Programma Heal Italia, previsto per il 30/11/2025.
Al di là dei bandi Heal Italia, è opportuno osservare come – attraverso l’esame dettagliato delle specifiche tematiche proposte da ogni Spoke – ricerca, imprese e business player del settore Healthcare & Life Science possano intercettare le principali tendenze della sanità in Italia, non solo cogliendo le eventuali disponibilità di fondi e finanziamenti negli ambiti industriali e di ricerca suggeriti da tali tendenze ma, anche, operando le giuste scelte strategiche e decisioni di business per i propri investimenti in Sanità.
Indice degli argomenti
Investimenti in Sanità e Medicina Personalizzata
Lo Spoke 1 (Tor Vergata – Nosologia Olistica) si concentra sulla Nosologia, termine che indica lo studio e la classificazione delle malattie, interpretata in un contesto olistico, per sviluppare trattamenti personalizzati e preventivi.
Le proposte esplorano due direzioni: dall’analisi dei pazienti ai fattori molecolari e viceversa, mirando a scoprire biomarcatori e bersagli per la Medicina Personalizzata.
Questo approccio, basato sull’utilizzo delle scienze omiche, si pone la sfida di decifrare la complessità delle interazioni molecolari, utilizzando modelli cellulari e computazionali avanzati per passare da un approccio centrato sulla malattia a uno incentrato sul paziente.
Il bando è suddiviso in due tematiche. Nella prima, l’attenzione è rivolta ai marcatori genomici e metabolici, con l’integrazione di analisi di Big Data e una successiva traslazione in ambito clinico.
La seconda tematica affronta alcuni meccanismi molecolari, in particolare la regolazione dell’RNA e delle funzioni mitocondriali, esplorando come queste interagiscano con l’ambiente e gli stili di vita per influenzare lo sviluppo di gravi patologie come i tumori e le malattie cardiovascolari.
L’Intelligenza Artificiale sempre più al centro degli investimenti in Sanità
Lo Spoke 2 (UniBo – Salute Intelligente) si concentra sull’integrazione e sull’intercomunicabilità dei dati medici, sfruttando l’Intelligenza Artificiale e algoritmi avanzati per elaborare dati in modo affidabile e sicuro.
La prima tematica di questo Spoke introduce il concetto di “Swarm Learning”, un approccio innovativo nell’ambito dell’intelligenza artificiale e del machine learning ispirato al comportamento collettivo degli insetti come api o formiche, noto come “swarming”.
In sostanza, lo Swarm Learning permette a ciascun nodo (o partecipante) di apprendere localmente dai propri dati e poi di condividere con gli altri nodi solo le informazioni apprese, come i parametri del modello o gli aggiornamenti degli algoritmi.
Questo approccio, oltre a ridurre la quantità dei dati da trasferire, ne aiuta a mantenere la privacy.
Dati sintetici: prospettive di ricerca e opportunità di business
La seconda tematica dello Spoke 2 riguarda da vicino i dati sintetici, ambito la cui analisi rappresenta un settore emergente per gli investimenti in sanità di startup e aziende healthtech.
Tale tematica accoglie proposte che migliorino la creazione di dataset sintetici, sia mono-modali (basati su un unico tipo di dati, come solo immagini o solo testi), sia multi-modali. L’obiettivo è replicare fedelmente la complessità dei dati medici reali, simulando scenari medici concreti, semplificando il processo di data labeling, riducendo il carico di lavoro manuale, espandendo e migliorando la qualità dei dataset di addestramento e, quindi, riducendo diversi tipi di bias.
Chirurgia robotica e realtà virtuale
La terza tematica dello Spoke 2 si occupa di chirurgia robotica e propone lo sviluppo di un sistema in grado di integrare l’imaging preoperatorio con un modello virtuale 3D che possa essere sovrapposto e allineato in tempo reale all’organo da operare, per rendere possibile una navigazione automatica durante la chirurgia.
La biostampa 3D tra i più promettenti investimenti in Sanità
La biostampa 3D sta rivoluzionando il settore sanitario e intercetta sempre più gli interessi di startup, aziende medtech e centri di ricerca che stanno pianificando investimenti in Sanità.
L’impiego di tecniche di stampa 3D in Sanità, infatti, alimenta la speranza (per nulla infondata, oltretutto) di poter un giorno creare “a tavolino” organi interni per trapianti, per di più compatibili con il paziente poiché derivanti dalle sue stesse cellule.
L’impiego di tecniche di stampa 3D in Sanità permetterebbe, infatti, di ottenere tempi rapidi di realizzazione (una manna sui tempi d’attesa per i trapianti) e costi contenuti.
Non a caso, il mercato del 3D Bioprinting è previsto in forte crescita e stimato in 6,53 miliardi nel 2030.
Lo Spoke 3 (UniPa – Modelli di Previsione) è di grande interesse per chi opera in tale ambito poiché propone lo sviluppo di modelli predittivi avanzati di diagnosi, prognosi e risposta terapeutica basati sull’analisi di un ampio set di dati sperimentali e computazionali, utilizzando organoidi biostampati in 3D e coltivati in matrici specifiche per essere sottoposti a diverse condizioni.
Il primo tema affronta la meccano-trasduzione del segnale e la riprogrammazione del microambiente tumorale, utilizzando colture organotipiche in vitro per identificare nuovi biomarcatori e percorsi terapeutici.
Il secondo tema riguarda la rigenerazione della disfunzione mitocondriale, essenziale per la bioenergetica cellulare e potenziale bersaglio per terapie oncologiche e malattie croniche e metaboliche.
Le nuove frontiere dell’imaging diagnostico 4D
Lo Spoke 4 (Sapienza – Diagnostica di precisione 4D) introduce il concetto di diagnostica 4D, enfatizzando la dimensione temporale (3D + tempo) e arruolando partner in grado di aumentare il Livello di Prontezza Tecnologica (TRL) nell’ottimizzazione dei percorsi di diagnosi precoce attraverso l’uso di strumenti mini-invasivi e avanzati.
Il primo topic si concentra sull’uso di matrici biologiche alternative come saliva, sudore, urine ed esalato, integrando tecnologie come metabolomica e profilazione immunitaria per la diagnosi e monitoraggio nel tempo. È inoltre previsto il finanziamento di progetti che si focalizzino su strumenti clinici prontamente applicabili (TRL>3) per la profilazione molecolare tramite biopsia liquida, da applicare – ad esempio – nello studio delle vescicole extracellulari, della creazione di profili prognostici di mirnomica e dell’elaborazione di un algoritmo per combinare caratteristiche radiomiche con profili molecolari e altri approcci innovativi.
Il secondo topic esplora modelli diagnostici innovativi che sfruttino la mirnomica o lo studio di altri acidi nucleici nel contesto del tumore, oppure le biopsie tissutali per indagare i meccanismi dello scompenso cardiaco a frazione di eiezione preservata.
L’ultimo topic si focalizza sull’uso di sistemi di scansione 3D esterna di campioni chirurgici, singole parti del corpo e del corpo intero, integrando diverse fonti di dati, come termogrammi e spettroscopia.
Nanotecnologie applicate al sistema immunitario
Lo Spoke 5 (UniMiB- Dalla progettazione del silico alla validazione preclinica) affronta il problema dei costi elevati e dei tempi della ricerca farmaceutica, incentivando lo sviluppo di soluzioni per l’identificazione e la validazione di sistemi di screening preclinico ad alto rendimento che consentano di testare l’efficacia dei farmaci con elevata riproducibilità e prevedibilità utilizzando modelli in grado di imitare accuratamente la malattia originale.
La prima tematica di questo Spoke esplora lo sviluppo di strategie nanotecnologiche per modulare il sistema immunitario, focalizzandosi sugli effettori immunitari CAR modificati e sull’utilizzo di nanovettori come i nanoliposomi. Parallelamente, si studia lo sviluppo di combinazioni di probiotici e micronutrienti per potenziare il sistema immunitario e migliorare la risposta vaccinale.
Medicina di precisione e AI per la scoperta di nuovi farmaci
Innumerevoli studi, ricerche, esperimenti e modelli basati sull’AI promettono di accelerare enormemente il processo di individuazione dei potenziali candidati farmaci, riducendo drasticamente la tempistica che va dalla loro identificazione fino all’adozione di massa.
Anche l’industry di settore sta puntando molto sull’AI per la scoperta di nuovi farmaci con importanti investimenti in Sanità e nel Pharma atti a conseguire questo obiettivo.
La seconda tematica dello Spoke 5 riguarda da vicino proprio lo sviluppo di metodologie innovative per nuovi farmaci in Medicina di precisione, con particolare interesse verso gli aptameri, oligonucleotidi che si legano specificamente a vari bersagli, oltre all’implementazione di algoritmi di intelligenza artificiale per sviluppare farmaci che influenzino le interazioni proteina-proteina.
Infine, si indaga sulla caratterizzazione biologica e farmacologica di farmaci contro le tautopatie responsabili, tra le altre, della malattia di Alzheimer.
Biotecnologie e dispositivi impiantabili
La terza tematica dello Spoke 5 tratta lo sviluppo di nuove biotecnologie con un focus su 3 aree:
- produzione di vettori virali per la modifica genetica che rispettino le Good Manufacturing Practices
- sviluppo di processi biotecnologici per la produzione di immunomodulatori come il c-di-AMP
- sviluppo di sistemi di rilevamento e dispositivi biomedici impiantabili per monitorare gli ormoni circolanti.
Dispositivi interconnessi per la diagnostica e la terapeutica di precisione
Lo Spoke 6 (UniMoRe – Healthy Toolbox) si concentra sullo sviluppo di dispositivi interconnessi per la diagnostica e la terapeutica di precisione, spaziando dai sistemi molecolari, ai test diagnostici miniaturizzabili, ai sistemi robotici e alle soluzioni hardware.
Delle quattro tematiche principali, la prima è quella che enfatizza lo sviluppo di piattaforme tecnologiche per sistemi nanostrutturati nella somministrazione dei farmaci.
In particolare, vengono valorizzati la precisione nel targeting selettivo e lo studio della composizione dei materiali per un rilascio controllato sito-specifico.
La seconda tematica mira a soluzioni di modifica genetica con Crispr-Cas attraverso metodi di nano-delivery all’avanguardia.
La terza tematica introduce il concetto di bioprinting cellulare, bioinchiostri, bioreattori e biomateriali per creare test e strumenti bioriassorbibili per strategie di ingegneria tissutale. Sono inoltre incoraggiate le proposte che includano co-stampe di più tipi cellulari, con l’intento finale di creare strutture del tipo “avatar di tessuto”, da utilizzare nello screening farmacologico.
L’ultima tematica riguarda lo sviluppo di matrici e dispositivi tridimensionali per la somministrazione locoregionale dei farmaci, con particolare attenzione alle patologie oncologiche.
Bioinformatica, Biostatistastica e analisi dei dati nella prevenzione personalizzata delle malattie
Lo Spoke 7 (UnivPM – Strategie di Prevenzione) si concentra sulla prevenzione personalizzata delle malattie, enfatizzando il rischio individuale piuttosto che generale. L’approccio include raccomandazioni di salute pubblica basate su fenotipo, genotipo ed esposoma.
La prima tematica di questo Spoke è dedicata alla gestione e al coordinamento dei dati dei pazienti, con particolare attenzione alla loro integrazione per studi osservazionali e interventistici.
La seconda tematica è quella del supporto ad attività di analisi multi-omiche di campioni biologici umani. Questo include l’analisi metabolica e metagenomica del microbiota, analisi trascrittomiche a singola cellula di campioni di tessuto, validazione bioinformatica, biostatistica e analisi dei dati Next-generation sequencing.
L’ultima tematica riguarda l’integrazione di tutti i dati acquisiti attraverso le tematiche precedenti, utilizzando algoritmi avanzati di intelligenza artificiale e machine learning.
Nuove tecnologie a supporto delle strategie cliniche
Lo Spoke 8 (UniPi – Sfruttamento Clinico) si focalizza sui disturbi cardiometabolici e sui tumori, puntando alla caratterizzazione e stratificazione dei pazienti per approcci di Medicina personalizzata che tengano conto delle nuove tecnologie.
La prima tematica di questo Spoke è dedicata alle tecniche innovative di sequenziamento esteso per la caratterizzazione molecolare di campioni di tessuto tumorale e biopsie liquide.
La seconda tematica riguarda lo sviluppo di profilazioni -omiche dei disturbi cardio-metabolici per identificare i meccanismi di rischio e concepire strategie cliniche mirate alle alterazioni molecolari.
Infine, la terza tematica affronta il problema della difficoltà nella regolamentazione degli studi clinici, che vanno posti al vaglio di diversi attori, con enorme dispendio di tempo e risorse. Attraverso il bando si cerca di identificare nuove strategie di sviluppo di protocolli clinici e validazione che utilizzino algoritmi innovativi per facilitare il processo di approvazione.
Il ruolo degli investimenti in Sanità per garantire salute e benessere
I progetti presentati nei bandi fin qui analizzati rappresentano un esempio significativo di come muoversi verso una nuova era della Medicina, una fusione tra ricerca avanzata e applicazioni tecnologiche.
Se i risultati saranno all’altezza degli obiettivi proposti, l’Italia potrà posizionarsi tra i leader nel campo della sanità del futuro.
Gli investimenti in Sanità in queste tecnologie e metodologie – molte delle quali ancora emergenti – non sono solo un passo verso il progresso medico, ma anche un impegno verso la salute e il benessere di ogni cittadino, segnando un’epoca in cui la cura della salute è più che mai centrata sull’individuo.
