CORDIScovery Vodcast- Episodio n. 5 - Nuove speranze dalla tecnologia: uno sguardo al futuro dell’assistenza sanitaria
Questa trascrizione è stata prodotta con l’intelligenza artificiale.
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Anthony Lockett
Benvenuti a questo episodio speciale del podcast CORDIScovery. Oggi ci immergeremo in alcune interessanti innovazioni nella ricerca sanitaria che potrebbero trasformare il modo in cui preveniamo, diagnostichiamo e curiamo le malattie. Scopriremo i lavori di ricerca che puntano a rimuovere la necessità degli aghi durante le iniezioni. Inoltre, approfondiremo nuovi strumenti diagnostici e terapie per patologie cardiache come le aritmie e la fibrillazione atriale. Infine, vedremo come le tecnologie indossabili vengono sfruttate per rilevare situazioni potenzialmente letali come la sepsi e scopriremo come gli ambienti urbani influiscono sulla salute.
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Anthony Lockett
Oggi abbiamo con noi i rappresentanti di cinque progetti che hanno ricevuto finanziamenti dal programma Orizzonte Europa dell’UE. Questi progetti dimostrano come la ricerca possa migliorare le vite e cambiare l’assistenza sanitaria per il futuro che ci attende. Un caloroso benvenuto a David Fernandez Rivas del progetto BuBble Gun, a professor Stéphane Hatem, in rappresentanza del progetto MAESTRIA, e al dottor Bruno Miranda, del progetto eMOTIONAL Cities.
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Anthony Lockett
Benvenuti al dottor Andreu Climent, amministratore delegato di Corify Care, e a Christoforos Panteli del Progetto SepsISensoR. David, cominciamo con il progetto BuBble Gun. Il vostro progetto mira a sviluppare metodi senza ago per iniettare liquidi. Quali sono i vantaggi in termini di benessere dei pazienti, sicurezza e riduzione dei rifiuti?
David Fernandez Rivas
Buongiorno. L’aspetto principale, l’aspetto ambientale che lei ha appena menzionato, è che usiamo troppi aghi e quindi stiamo cercando di ridurre il numero di trattamenti che richiedono un ago, perché generiamo molti rifiuti.
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David Fernandez Rivas
L’altro aspetto importante della nostra tecnologia è che può essere personalizzata, perché iniettiamo minuscole goccioline negli strati molto superficiali della pelle e possiamo farlo in modo molto specifico per far sì che il paziente riceva solo le dosi necessarie.
Anthony Lockett
Capisco. E cosa ne pensano i pazienti?
David Fernandez Rivas
Non abbiamo ancora effettuato test con soggetti viventi.
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David Fernandez Rivas
Abbiamo fatto soprattutto esami di laboratorio. L’ipotesi è che sia così superficiale da non toccare mai le terminazioni del sistema nervoso che danno il segnale del dolore. Inoltre, avviene così velocemente e in un volume così ridotto che non si dovrebbe sentire nulla.
Anthony Lockett
Capisco. E può descriverci in termini relativamente semplici qual è la scienza alla base di questa innovazione?
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David Fernandez Rivas
La scienza inizia con l’utilizzo di laser a prezzi molto convenienti, i laser a diodi, che ormai tutti hanno nelle lampade di casa. Ma qualche anno fa era ancora una tecnologia emergente. Quindi, utilizziamo questa fonte di energia per mettere in movimento il liquido, attraverso un fenomeno noto come cavitazione. Facciamo semplicemente delle bolle. Ecco perché si chiama BuBble Gun. Il liquido viaggia a velocità sufficientemente elevate da farsi strada tra lo spazio delle cellule della pelle.
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Anthony Lockett
E perché è il momento giusto per farlo? Perché non è mai stato possibile farlo prima?
David Fernandez Rivas
È una combinazione di fattori diversi. L’elemento ambientale è diventato evidente durante le pandemie. La quantità di rifiuti che viene generata con ogni iniezione. Perché dovete immaginare, si tratta anche della plastica, del metallo, della produzione, della sterilizzazione, e del trasporto al luogo di applicazione.
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David Fernandez Rivas
Inoltre non si può semplicemente gettare via i rifiuti. Bisogna trasformarli correttamente. Il progetto nasce anche dalle combinazione delle conoscenze che abbiamo all’Università di Twente, dalla mia esperienza nella microfluidica e dall’emergere di nuove tecnologie come i laser a diodi che trasformano questa combinazione di fattori in un dispositivo portatile: ora è quello su cui stiamo lavorando per i prossimi passi.
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Anthony Lockett
Capisco. Grazie mille, David. Mi rivolgo a lei, Stéphane. Il vostro progetto mira a sviluppare nuovi strumenti diagnostici e terapie per la fibrillazione atriale. Quanto è grande questo problema sanitario in Europa oggi?
Stéphane Hatem
Si tratta di un problema sanitario molto importante perché, in primo luogo, la prevalenza della fibrillazione atriale sta aumentando con l’invecchiamento generale della popolazione e gli stili di vita.
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Stéphane Hatem
Prevediamo un’epidemia di fibrillazione atriale. Allo stesso tempo, è la prima causa di ictus, la causa cardiaca di ictus e insufficienza cardiaca. Si tratta quindi di un grave problema sanitario. Oggi la difficoltà è quella di identificare meglio i pazienti a rischio. Quando si ha un primo episodio di fibrillazione atriale, chi avrà un secondo episodio? Quanto si è esposti al rischio di ictus?
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Stéphane Hatem
Dunque, oggi è difficile prevedere questi due parametri. Per questo motivo abbiamo creato uno strumento digitale accessibile ai medici. Questo usa i modelli che abbiamo creato con un approccio di apprendimento automatico. Si basa su parametri clinici ottenibili durante le pratiche di routine, le TAC, le ecografie, l’elettrocardiogramma.
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Stéphane Hatem
Il medico, collegandosi a questo server, ha accesso al modello e può ottenere la previsione del rischio per ogni paziente: quello che oggi chiamiamo medicina personalizzata.
Anthony Lockett
Quanto è diffusa questa piattaforma digitale in questo momento?
Stéphane Hatem
Siamo nella fase in cui dobbiamo convalidare questa piattaforma, renderla popolare, farla conoscere.
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Stéphane Hatem
Abbiamo quindi sviluppato una coorte di pazienti con alcuni sperimentatori in tutta Europa. Intendiamo convalidare con loro l’uso di questa piattaforma prima di estenderne l’uso a un pubblico più ampio.
Anthony Lockett
Come procede la collaborazione con le diverse parti interessate al progetto? Ci sono i medici, come lei ha descritto, i pazienti e presumibilmente anche l’industria.
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Anthony Lockett
Come funziona?
Stéphane Hatem
In primo luogo, questo consorzio segue un precedente consorzio europeo FP7. Siamo di fatto una sorta di Comunità Europea nel campo della fibrillazione atriale e della miopatia atriale. Abbiamo quindi costituito questo consorzio. Siamo abituati a lavorare tutti insieme e per MAESTRIA abbiamo aggregato nuovi partner provenienti dall’industria e dai pazienti.
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Stéphane Hatem
Ma abbiamo una sorta di matrice, che è la nostra storia, e che rende le cose molto più facili.
Anthony Lockett
Molto interessante! Grazie mille. Torneremo su alcuni di questi punti, ne sono certo, nel corso della discussione. Ma passiamo al progetto eMOTIONAL Cities. Bruno, il progetto vuole migliorare la salute attraverso una migliore comprensione dell’interazione tra le persone negli spazi urbani.
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Anthony Lockett
Potrebbe sembrare una descrizione un po’ teorica per alcuni. Può spiegare in termini più concreti cosa significa?
Bruno Miranda
Sì. È giusto pensare che sia teorica: stiamo portando una nuova prospettiva nel campo dell’urbanistica e della progettazione urbana, introducendo metodi e anche nuove tecnologie dal campo delle neuroscienze.
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Bruno Miranda
L’idea è questa: quando si pensa alla complessità della città e al modo in cui le persone la vivono, si vuole sapere, dal punto di vista dell’individuo, qual è l’impatto di tutte queste esposizioni che la città può avere. Partiamo da ciò che sappiamo su questi due campi, ma stiamo procedendo in modo da integrare queste due informazioni, perché crediamo che sia la strada da seguire per cambiare il comportamento umano.
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Bruno Miranda
Il nostro ambiente influenza i cittadini, ma anche come i cittadini potrebbero cambiare il loro comportamento.
Anthony Lockett
E in quali città lavorate per la ricerca?
Bruno Miranda
Abbiamo selezionato quattro casi di studio: Lisbona, Copenaghen, Londra e Lansing, nello Stato del Michigan, negli Stati Uniti. Abbiamo selezionato queste città in base alla loro diversa disposizione, delle varie proprietà dal punto di vista demografico e dell’urbanistica, ovviamente tenendo conto anche del fatto che c’erano dei partner che lavoravano con noi sulle città.
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Anthony Lockett
Capisco. E come avete organizzato il lavoro sul campo?
Bruno Miranda
Abbiamo lavorato dal punto di vista della comunità locale e abbiamo cercato di adattare alcune questioni e sfide politiche e locali rilevanti. Così, ad esempio, quando eseguiamo esperimenti nella vita reale in città con unità indossabili, selezioniamo i luoghi sulla base delle informazioni dell’analisi spaziale di Urban Analytics, che ci indica i punti rilevanti.
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Bruno Miranda
Ma abbiamo anche cercato di capire cosa interessasse veramente agli stakeholder locali, in termini di nuove prove o nuove informazioni che potevano permettersi di avere.
Anthony Lockett
Capisco. E in che modo gli urbanisti, ad esempio, o i rappresentanti eletti a livello locale, potrebbero prendere in considerazione alcuni degli approfondimenti della vostra ricerca per migliorare la salute delle persone in un ambiente urbano?
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Bruno Miranda
Da diverse prospettive. Abbiamo ancora la prospettiva di un livello più macro, un sistema informativo geografico. Quindi, si possono usare molti dei dati statistici che ogni Paese possiede, dai censimenti e dalle indagini. Ma potremmo andare più a fondo in termini di conoscenza di come combinare queste informazioni a livello di quartiere, ma anche a livello di strada, in modo da avere informazioni molto granulari su ciò che accade in ogni strada della comunità.
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Bruno Miranda
Quindi potrebbe avere un impatto e, soprattutto, è un’operazione incentrata sull’essere umano. In questo modo, si possono fornire informazioni molto più precise rispetto alle correlazioni, che si possono usare per affrontare alcune sfide.
Anthony Lockett
Grazie mille, Bruno. Mi rivolgo ad Andreu, ora. SAVE-COR è un acronimo e il titolo del vostro progetto. In realtà il significato è abbastanza complicato: la stratificazione delle aritmie atriali e ventricolari basata sull’imaging dell’elettrocardiogramma.
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Anthony Lockett
Può spiegarci cosa significa?
Andreu Climent
Certo. Prima di tutto, grazie mille. Mi sembra una grande opportunità poter intervenire dopo Stéphane, perché, come ha ben detto, le aritmie cardiache sono un’epidemia. Come ha sottolineato, uno dei problemi principali che abbiamo in Europa è che quasi 10 milioni di pazienti soffrono di aritmia cardiaca.
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Andreu Climent
Ogni giorno eseguiamo circa 1 000 interventi cardiaci per trattare questo tipo di aritmie. È fantastico avere almeno questo tipo di interventi a disposizione, ma il lato negativo è che hanno successo solo nel 50 % dei pazienti. Mettiamo i pazienti in laboratorio di cateterismo, in sala operatoria, introduciamo cateteri nel cuore e poi cerchiamo di fermare l’aritmia bruciando la regione che l’ha causata.
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Andreu Climent
Ma falliamo. Perché? Diciamo perché non abbiamo la tecnologia all’interno del cuore, la tecnologia per vedere da dove proviene l’aritmia. Quindi, alla fine, stiamo bruciando empiricamente lo stesso gradiente in ogni paziente. Ero un ingegnere. Lavoravo nel mondo accademico, negli ospedali, e cercavo di aiutare i medici a capire cosa stava succedendo.
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Andreu Climent
Ci siamo detti: e se potessimo mappare il cuore a livello globale, in modo non invasivo, sicuro ed efficiente? Questa è l’origine di Corify. Si tratta di un’azienda che è una startup grazie all’EIT Health, al sostegno dell’Unione Europea. Sei anni fa siamo passati da questo prototipo a un prodotto e in questo momento siamo già sul mercato.
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Andreu Climent
Abbiamo già il marchio CE. Siamo in vari paesi d’Europa. Più di 1 000 pazienti all’anno sono mappati con la nostra tecnologia e il numero è in continua crescita. Perché alla fine è questo che ci serve per identificare le aritmie, ma dobbiamo essere sicuri di poter offrire il trattamento migliore a ogni singolo paziente.
Anthony Lockett
Vorrei fare una domanda simile a quella che ho posto poco fa.
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Anthony Lockett
Perché la tecnologia oggi permette di farlo in un modo che non era possibile in passato?
Andreu Climent
È una grande tecnologia. Ottima domanda. La tecnologia che abbiamo sviluppato in origine, nell’ambito della ricerca di base, consiste nello scansionare il torace del paziente e nel ricostruire l’attività elettrica a partire da una ricostruzione 3D, generando così dei gemelli digitali.
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Andreu Climent
Dieci anni fa, ci voleva qualcosa come una settimana di registrazioni per ottenere un gemello digitale. In questo momento è una questione di secondi per un singolo gemello digitale. È in tempo reale, pezzo per pezzo. E questo grazie, innanzitutto, a migliori algoritmi che sono unici; l’intelligenza artificiale sta aiutando molto, ma anche la capacità di calcolo.
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Andreu Climent
In questo momento disponiamo di capacità informatiche in tempo reale all’interno dell’ospedale che solo pochi anni fa erano difficilmente immaginabili.
Anthony Lockett
Sì. E presumibilmente è meno invasivo anche per i pazienti.
Andreu Climent
La tecnologia in questo momento la stiamo usando all’interno dell’ospedale durante gli interventi, perché è quello che vogliamo davvero per essere sicuri che funzioni, ma è completamente non invasiva.
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Andreu Climent
Quindi, stiamo già sviluppando una versione semplificata del sistema per utilizzarlo in qualsiasi visita dal cardiologo o, si spera, un giorno prima o poi nei pronto soccorso per rilevare l’infarto, o in ogni visita di controllo quando si va dal cardiologo e invece di un elettrocardiogramma, che è una tecnologia vecchia di 100 anni, fare un vero e proprio gemello digitale di voi stessi, che può mostrare al medico come sta il vostro cuore e come prevenire qualsiasi potenziale aritmia futura.
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Anthony Lockett
Fantastico. Infine, mi rivolgo a Christoforos, del progetto SepsISensoR. State lavorando a un dispositivo indossabile che verrà utilizzato dalle persone vulnerabili per valutare i biomarcatori che potrebbero indicare la presenza di sepsi. Innanzitutto, quanto è pericolosa questa patologia e quante persone in Europa sono interessate? Potenzialmente.
Christoforos Panteli
Certo. Permettetemi di fare una correzione.
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Christoforos Panteli
Non è un sensore indossabile. Il motivo per cui non si tratta di un sensore indossabile è che, per definizione, questo dovrebbe essere indossabile nella vita quotidiana, come uno smartwatch. Ma la visione che avevamo di questo tipo di dispositivo è per le persone in terapia intensiva. Il motivo è che la sepsi uccide 11 milioni di persone ogni anno.
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Anthony Lockett
È una cifra globale?
Christoforos Panteli
Sì. Facendo un calcolo, ogni 2,8 secondi circa qualcuno muore di sepsi. Quindi, sì, è un grosso problema. E stiamo cercando di risolverlo attraverso l’espirazione. Il motivo è che la sepsi viene individuata dopo la comparsa dei sintomi clinici.
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Christoforos Panteli
Ma è già troppo tardi. Abbiamo quindi pensato che questi segnali, questi biomarcatori, potrebbero comparire nel respiro mentre la sepsi si sta sviluppando, prima dei sintomi clinici. L’idea è nata dal fatto che i batteri crescono all’interno del corpo causando infezioni. Poi l’infezione si diffonde nel sangue e negli organi e ovviamente esce tramite il respiro.
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Anthony Lockett
Capisco. Lei ha chiarito giustamente che non si tratta di un dispositivo indossabile, nel senso di uno smartwatch o simile. Che aspetto ha, quindi?
Christoforos Panteli
Esattamente. In una situazione in cui una persona si trova in terapia intensiva, dopo un intervento chirurgico o qualsiasi altra patologia, le probabilità di sviluppare la sepsi sono piuttosto elevate.
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Christoforos Panteli
Quindi, immaginiamo una maschera sul viso, con l’apparecchiatura a lato del letto, che monitora i gas espirati. Ma per raggiungere il nostro obiettivo, non abbiamo ancora condotto alcuno studio clinico. Siamo nella fase in-vitro. Quindi, lavoriamo in vitro sui batteri, poi lo faremo con i topi e infine con la sperimentazione sull’essere umano.
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Christoforos Panteli
Ma i test in vitro sono stati incoraggianti. Siamo in grado di rilevare l’infezione nelle colture batteriche molto più velocemente. Possiamo rilevare l’infezione tra le 2 e le 8 ore, a seconda della quantità di infezione, dei batteri, mentre il protocollo attuale richiede una notte.
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Christoforos Panteli
Quindi, ci vogliono 24 ore perché un microbiologo veda crescere la coltura batterica e riesca a dire se è un’infezione o meno. Mentre con i sensori di gas e in tempo reale possiamo rilevarlo molto più rapidamente.
Anthony Lockett
In che misura l’intelligenza artificiale, i megadati, l’apprendimento automatico eccetera vi permettono di fare progressi nei vostri diversi progetti?
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David Fernandez Rivas
Una cosa che abbiamo tutti è la pelle. Ed è molto personale. A seconda dell’età, dell’etnia e delle condizioni atmosferiche. Quindi, nel progetto di follow-up che stiamo portando avanti, FlowBeams è un’azienda spin off di parte della ricerca che ho svolto con la mia sovvenzione CER. Abbiamo un pacchetto di lavoro in cui stiamo co-sviluppando strumenti di intelligenza artificiale che possono aiutarci a capire come la pelle reagisce prima, durante e dopo un’iniezione senza ago.
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David Fernandez Rivas
E questo è fondamentale perché, quando si è più giovani o idratati, la pelle reagisce in modo diverso alla tecnologia che stiamo sviluppando. Quindi, ne abbiamo bisogno per assicurarci di avere il trattamento personalizzato che vogliamo.
Anthony Lockett
Ottimo. Stéphane, per esempio, nel suo progetto, quanto è importante l’intelligenza artificiale?
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Stéphane Hatem
La ricerca biomedica in diversi campi sta affrontando un’enorme sfida, quella dei big data generati dall’omica e dall’immaginografia clinica. L’intelligenza artificiale sta quindi diventando uno strumento essenziale per la ricerca, per manipolare questi dati, analizzarli e raggrupparli. Tutti i progetti che stiamo portando avanti devono avere un data scientist o un ingegnere informatico per mettere insieme queste competenze per la nuova ricerca.
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Stéphane Hatem
... ricerca sulla biomedicina e sulla fibrillazione atriale, sull’aritmia cardiaca e sugli strumenti diagnostici, in questa nuova dimensione della ricerca biomedica.
Anthony Lockett
E servono altre tutele particolari da mettere in atto perché, ovviamente, si tratta di dati personali e medici molto sensibili.
Stéphane Hatem
Sì. È una delle difficoltà in questo tipo di programma di ricerca.
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Stéphane Hatem
Ora abbiamo questo spazio di condivisione dei dati in Europa, lo spazio Gaia-X, che facilita molto il lavoro, perché ha ritardato l’inizio del progetto poiché era necessario condividere i dati. Si tratta quindi di una questione importante, un problema importante in Europa che credo sia stato parzialmente risolto.
Anthony Lockett
Sì. Andreu, ho l’impressione che lei sia abbastanza avanti nel suo progetto.
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Anthony Lockett
Quale consiglio darebbe agli altri colleghi presenti al tavolo o a chi ci sta ascoltando? Se vogliono portare le loro scoperte di ricerca al passo successivo nella commercializzazione e nella sicurezza delle applicazioni.
Andreu Climent
Grazie. È vero che siamo già 40 persone o quasi nell’azienda, e siamo già in diversi Paesi. La verità è che io vengo dal mondo accademico, dalla produzione di documenti e ricerche e, naturalmente, da un mondo dove si richiedono sovvenzioni.
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Andreu Climent
Ma alla fine quello che si vede chiaramente è che se si fa qualcosa che risolve un bisogno, che risolve il problema di qualcuno, sia esso un medico o un’azienda, allora c’è un mercato. Bisogna capire il mercato non appena si inizia ad avere idee per la ricerca; occorre capire chi beneficerà della vostra ricerca, chi pagherà per ciò che produrrete durante la ricerca.
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Stéphane Hatem
Penso che dovrebbe essere obbligatorio essere formati per comprendere questo tipo di domande, non appena si inizia ad occuparsi di questo.
Anthony Lockett
Bruno, credo che molti di noi vivano in città. Cosa possiamo fare a livello personale per vivere un’esperienza ottimale e prenderci cura della nostra salute quando ci muoviamo nell’ambiente urbano?
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Bruno Miranda
Dal punto di vista di eMOTIONAL Cities, credo che sia necessario essere più critici nei confronti delle prove empiriche che abbiamo a disposizione. Dobbiamo spingere i politici e i responsabili delle politiche ad approfondire i dati che forniamo. Perché, al momento, anche se ci troviamo di fronte a un problema di cambiamenti climatici, lo affrontiamo con correlazioni statistiche, facendo inferenze sui dati.
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Bruno Miranda
Ma in realtà non abbiamo prove dal punto di vista umano. Qual è l’impatto effettivo del passaggio sulla mia strada e del camminare sulla mia strada? Credo che sia questo darà ai cittadini maggiori strumenti per promuovere un processo decisionale e una politica più basati sulle evidenze.
Anthony Lockett
L’ultima parola a Christoforos: lei ha descritto il suo progetto come in fase di sperimentazione in vitro.
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Anthony Lockett
Cosa serve, secondo lei, per portarlo al livello successivo? Come vede l’evoluzione del progetto nei prossimi anni?
Christoforos Panteli
È un’ottima domanda. Affinché il progetto si evolva meglio e poi prenda vita, abbiamo bisogno di qualche altro esperimento per raccogliere più dati. Per fortuna, o purtroppo, non abbiamo ancora usato l’intelligenza artificiale.
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Christoforos Panteli
Abbiamo un algoritmo completamente diverso, chiamato rilevamento dei punti di cambiamento, che finora è stato molto robusto e veloce. Vogliamo quindi far sì che l’algoritmo gestisca un maggior numero di dati e che sia in grado di rilevare l’infezione, ma anche il batterio che la causa. Questa è la fase successiva. Inoltre, stiamo sviluppando un prototipo di incubatrice intelligente che i microbiologi e gli ospedali potranno usare per accelerare il rilevamento delle infezioni.
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Anthony Lockett
Ottimo. Grazie mille. Grazie a tutti voi ospiti per essere stati con noi. E grazie a voi per aver ascoltato questo episodio. Seguiteci su Spotify e Apple Podcasts e consultate la homepage del podcast sul sito web di Cordis. Iscrivetevi per non perdere le ricerche scientifiche più interessanti finanziate dall’UE. Potete trovare più informazioni e progetti passati sul sito web di Cordis, sul sito web della Commissione europea dedicato alla ricerca e all’innovazione e sulla nostra rivista online, Horizon.
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