L'idea
Il progetto riunisce le competenze di tre organismi di ricerca che sono eccellenze toscane nell’ambito della robotica, fotonica e biomedicina, al fine di progettare capsule ingeribili robotiche per il trattamento di disordini gastrointestinali sensibili alla luce. Tra questi di particolare importanza è l’infezione da Helicobacter pylori (H.pylori), un batterio responsabile di patologie gastriche severe, quali l’ulcera peptica, il linfoma MALT, la gastrite atrofica e l’adenocarcinoma la cui crescente resistenza agli antibiotici ne impedisce l’eradicazione farmacologica.
L’idea parte da un brevetto di proprietà dell’Università degli Studi di Firenze (UNIFI) che vede autori alcuni componenti del partner UNIFI. Questi stessi ricercatori nel 2015, dopo alcuni mesi dall’inizio del progetto Capsulight fondano, insieme a componenti del partner SSSA, uno spinoff di UNIFI e SSSA denominato Probiomedica a cui viene ceduta la licenza di tale brevetto. Probiomedica si occupa della prototipazione di una capsula come da tutela brevettuale. In questo progetto invece si è voluto andare oltre nella ricerca di un nuovo device intelligente in grado di ottimizzarne le prestazioni sia in efficienza che in sicurezza ed in facilità d’uso.
Patologie associate all’infezione da H. pylori”
Prevalenza dell’infezione da H. pylori (dati WHO)
Risultati scientifici
I risultati principali del progetto sono stati: (i) la realizzazione di una capsula luminosa ingeribile per effettuare foto-terapia antibatterica contro l’infezione gastrica da H. pylori; (ii) la dimostrazione di assenza di effetti collaterali del suddetto device medicale a danno della mucosa gastrica in modello animale (minipig), ottenuta grazie ad appositi studi effettuati presso la Fondazione Gabriele Monasterio di Pisa.
Altri importanti risultati raggiunti sono stati:
– La modellizzazione ottica della parete gastrica che, insieme a risultati ottenuti sull’efficienza di foto-killing antibatterico in vitro, ha permesso di determinare le lunghezze d’onde luminose ottimali per l’eradicazione dell’infezione da H. pylori – OO1
– La costruzione di illuminatori in grado di irraggiare colture batteriche in carenza di ossigeno (per riprodurre le condizioni in cui si trova H. pylori all’interno dello stomaco) – OO2
– La progettazione di sensori d’ambiente da inserire nella capsula – OO4
– La progettazione dell’elettronica per la guida delle sorgenti luminose a LED ed ottimizzazione dell’utilizzo delle batterie della capsula – OO3
Sfruttamento dei risultati progettuali
Conformemente a quanto riportato nel Bando FAS SALUTE 2014, il progetto CapsuLight ha perseguito lo scopo di sviluppare processi di innovazione in partenariato fra centri di ricerca pubblici e privati con la partecipazione di imprese innovative, finalizzati a soddisfare i bisogni di salute dei cittadini. Il tema dell’antibiotico-resistenza, centrale nel progetto CapsuLight, è di estrema attualità. Lo sviluppo di soluzioni alternative e/o coadiuvanti delle tradizionali terapie antibiotiche, come la terapia con capsula luminosa sviluppata in CapsuLight, riveste quindi una grande importanza strategica, anche considerando la possibile definizione di nuovi brevetti e percorsi terapeutici.
In questo ambito l‘analisi dei risultati, del know-how ed in generale dei dati di progetto hanno sicuramente un grande potenziale dal punto di vista brevettuale nel campo dei device medicali basati sulla fotonica, della sensoristica e dell’ingegneria robotica.
A tale riguardo, è attualmente in atto una fase di valutazione e progettazione di almeno una proposta brevettuale.
Conformemente al bando, l’impresa partecipante valuterà entro i tempi previsti la possibilità di esercitare diritto di prelazione per l’acquisizione in licenza dei diritti sui suddetti risultati.
E’ da notare come parte del personale che ha operato all’interno del capofila UNIFI e del partner Sant’Anna è anche coinvolto in attività di trasferimento tecnologico attraverso l’azienda Probiomedica (www.probiomedica.it), spin off universitario sia dell’Università di Firenze sia della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, attivo nel campo dei device terapeutici innovativi basati su soluzioni che coniugano fotonica e robotica.
Disseminazione
L’idea ed i risultati del progetto sono stati oggetto di comunicazioni a congressi / meeting del settore in un contesto nazionale ed internazionale; essi sono stati anche pubblicati su riviste scientifiche internazionali peer reviewed.
1) Partecipazione a meeting, workshop, convegni del settore
- 1st European Congress of Medical Physics Athens, Greece, September 1-4, 2016
- European Society for Photobiology School, Bressanone 19-25/6/2016
- Workshop on Advanced Microscopy, Genova 6-7/7/2016
- TECH MEETING Barcamper – Trasferimento Tecnologico, Modena 5-6/12/2017
- 19th IUPAB congress and 11th EBSA congress, Edinburgh International Conference Centre, Edinburgh, UK, 16–20 July 2017
- XXIII Congresso Nazionale SIBPA (Società Italiana di Biofisica Pura e Applicata) – Cortona (AR) 18–21 Settembre 2016
- Joint Congress of the French and Italian Photochemists and Photobiologists – Bari (Italy) 19 – 22 September, 2016
- 17th Congress of European Society for Photobiology Pisa (Italy), 4 – 8 September 2017
- 45°Congresso nazionale della Società Italiana di Microbiologia, Genova, 27 – 30 settembre 2017
- PDT – FisMat 2017 the Italian National Conference on Condensed Matter Physics (Including Optics, Photonics, Liquids, Soft Matter) ICTP in Miramare (TS), 1th– 5nd October, 2017
- 10° Congresso Nazionale della Associazione Italiana di Fisica Medica, Bari 12-15/4/2018
- ALPE-ADRIA International Meeting on Photobiology, Udine 20-23/6/2018
- TECH MEETING Barcamper – Trasferimento Tecnologico, Bologna 5-9/2/2018
- 104° Congresso Nazionale – Società Italiana di Fisica, Rende (CS) 20-22/9/2018
- XXIV Congresso Nazionale SIBPA (Società Italiana di Biofisica Pura e Applicata), Università Politecnica delle Marche, Ancona 10-13 settembre 2018
- Photodynamic Therapy and Photodiagnosis Update 2018, Kochel am See, Munich, Germany, September 18th to 22nd, 2018
2) Pubblicazioni
- G Romano et al., Physica Medica, 2016, European Journal of Medical Physics 32(suppl. 3): 215
- A Battisti et al European biophysics journal, 2017, 46: S326
- P Morici et al. European biophysics journal, 2017, 46: S333
- A Battisti et al., Biophysical chemistry, 2017, 229: 19-24
- A Battisti et al., Biophysical chemistry, 2017, 229, 25-30
- A Battisti et al. Results in Physics, 2017, 9, 680-681
- P Faraoni et al., J Photochem. Photobiol. B: Biol., 2018, 186: 107-115
- A. Gnerucci et al., Unstained cell imaging: morphoplogical insights from coupled fixation and darkfield microscopy, Acta Histochemica, in press
