Trasformare una scoperta in un’impresa. INNLIFES racconta la storia dei progetti vincitori della quinta edizione di Seed4Innovation, il programma di scouting dell’Università degli Studi di Milano che sostiene il trasferimento tecnologico dalla ricerca accademica allo sviluppo di soluzioni innovative. Un percorso che accompagna le migliori idee nate in laboratorio verso applicazioni che possano avere un impatto reale sulla società.

Ad aprire questo ciclo di interviste è Biomheme 2.0, progetto sviluppato all’Università Statale di Milano in collaborazione con l’Università di Parma, che propone un approccio innovativo alla purificazione del sangue, ispirandosi a una proteina batterica.

Abbiamo incontrato Sara Pellegrino (nella foto, al centro senza il camice), professoressa di chimica organica del Dipartimento di Scienze farmaceutiche della Statale e responsabile del progetto.

Professoressa Pellegrino, come nasce Biomheme 2.0?

«Biomheme 2.0 nasce da una collaborazione ormai consolidata tra il mio gruppo di ricerca, all’Università di Milano, e il gruppo di ricerca del professor Luca Ronda dell’Università di Parma che lavora da anni sullo studio dell’emoglobina e dei sostituti del sangue. Noi ci occupiamo di sintesi di molecole biologicamente attive, loro di biofisica applicata alla medicina.

Il progetto prende avvio da un finanziamento PRIN del Ministero, quindi dalla ricerca di base. L’obiettivo era studiare l’interazione tra una proteina di un batterio patogeno e l’emoglobina umana, un’interazione che il batterio sfrutta per sequestrare ferro necessario per la sua proliferazione. In quella fase non c’era ancora un’idea applicativa chiara: stavamo facendo ricerca fondamentale, come spesso accade in ambito accademico».

Qual è il problema clinico su cui intervenite e quale soluzione proponete?

«In alcune condizioni cliniche di circolazione extracorporea, come la dialisi o ECMO (acronimo inglese di ExtraCorporeal Membrane Oxygenation, ossigenazione extracorporea a membrana, ndr),  lo stress meccanico induce la lisi dei globuli rossi, che quindi rilasciano emoglobina libera nel plasma. Questa emoglobina può avere effetti molto negativi, scatenando processi coaugulativi e ossidativi, uniti a danni d’organo (insufficienza renale). L’idea che sta alla base di Biomheme 2.0 è quella di mimare la struttura della proteina batterica, per legare selettivamente l’emoglobina».

Dal punto di vista pratico, che tipo di dispositivo immaginate?

«Parliamo di cartucce, funzionalizzate per assorbimento selettivo di emoglobina. Il sangue passa attraverso la cartuccia e l’emoglobina libera viene trattenuta. Il concetto, semplificando molto, è quello di una purificazione selettiva del sangue, per esempio durante un trattamento ECMO».

Qual è l’elemento di vera innovazione rispetto ai sistemi già esistenti?

«L’innovazione è la specificità del target. Attualmente i sistemi in commercio sono per lo più aspecifici: trattengono molecole diverse, tossine, sostanze infiammatorie, farmaci, e per questo trovano impiego anche in casi di avvelenamento o overdose. Biomheme 2.0, invece, punta a un bersaglio preciso: l’emoglobina libera. In questo momento non esistono cartucce realmente selettive per questo target».

Qual è stato il momento di svolta che vi ha spinto a lavorare anche al fine di tradurre i risultati della vostra ricerca in un dispositivo da far arrivare auspicabilmente in clinica?

«All’inizio eravamo totalmente immersi nella dimensione accademica: interazioni proteina-proteina, biochimica, biofisica. Il cambiamento è arrivato quando abbiamo iniziato a confrontarci con il mondo clinico e ci siamo resi conto che quello che stavamo studiando poteva rispondere a un bisogno reale.

Poi, poco dopo, c’è stato il caso del bambino rimasto per mesi in circolazione extracorporea, a causa del trapianto cardiaco non riuscito. È stata una coincidenza temporale, certo, ma in quel momento ho realizzato in modo molto concreto il valore potenziale di questa ricerca».

Che ruolo ha avuto Seed4Innovation nello sviluppo del progetto?

«Seed4Innovation ci permette di fare un salto fondamentale: passare dal laboratorio accademico allo sviluppo di un prototipo. Non parliamo ancora di un dispositivo pronto per l’uso clinico, ma di un prototipo che possa essere poi oggetto di uno sviluppo industriale. Il finanziamento copre l’attività di ricerca per un anno e crea le condizioni per rendere Biomheme 2.0 interessante anche per aziende del settore».

Guardando ai prossimi uno-due anni, dove vorreste essere?

«Nel breve termine vogliamo arrivare a un prototipo solido, che dimostri la validità dell’approccio. Abbiamo già ricevuto alcune manifestazioni di interesse da parte di aziende, e speriamo che i risultati possano convincere qualcuno a investire nello sviluppo industriale. Il principale ambito di applicazione riguarda le complicanze legate all’emolisi, che può portare al rilascio di emoglobina nel plasma, problema rilevante nei pazienti pediatrici: intervenire in modo mirato rimuovendo l’emoglobina libera nel plasma aumenterebbe la sicurezza delle terapie e ridurrebbe il rischio di complicazioni nei pazienti più fragili.

Io sono una professoressa universitaria e la ricerca resta il mio lavoro principale, ma se questo progetto potrà arrivare ai pazienti, vorrà dire che avremo fatto davvero la differenza».