Coi gemelli digitali degli organi umani l’UniBs studia nuove cure

All’Università di Brescia il supercomputing tende la mano alla medicina. L’obiettivo è creare gemelli digitali degli organi per migliorare la diagnostica, la pianificazione dei trattamenti e la ricerca sulla medicina personalizzata.

A occuparsene è il Centro di ricerca in Mechanobiology, uno dei 16 partner del progetto europeo «Deal.II-X», finanziato da un bando del programma Horizon Europe. Avviato a ottobre 2024, durerà fino a tutto il 2026, con un finanziamento totale di quasi 4 milioni di euro di cui poco più di 300mila all’Università di Brescia.

Simulazione

«La medicina del futuro sarà personalizzata e sfrutterà le capacità predittive delle simulazioni fatte sulla base di dati di realtà», afferma il responsabile scientifico del progetto per l’UniBs, Alberto Salvadori, direttore del Centro in Mechanobiology e docente del dipartimento di Ingegneria meccanica e industriale.

«L’ambizioso scopo è sviluppare modelli e simulazioni a partire da dati personalizzati degli organi e delle patologie associate, misurati con esami specifici. Il gemello digitale dell’organo consentirà di vedere in silico (simulazione del comportamento di sistemi biologici mediante calcolatori elettronici ndr) il risultato di interventi che ne possano cambiare lo stato».

Per l’Italia ci sono anche l’Università di Pisa, la Scuola internazionale superiore di studi avanzati (Sissa) di Trieste, il Politecnico di Milano, l’Università di Roma Tor Vergata, il Consiglio nazionale delle ricerche e due srl, Exact Lab e Dualistic. Catalizzatrice della ricerca è la libreria open source Deal.II per la soluzione di equazioni differenziali alle derivate parziali: «Il progetto nasce da una call sull’azione dell’Ue “Centri di eccellenza per high performance computing applications”, che proponeva di fare software per creare digital twin di organi o dell’intero corpo umano» racconta Salvadori.

Visto che al Centro di Mechanobiology e in altri istituti utilizziamo tutti Deal.II, ho contattato alcuni colleghi in Italia e all’estero dicendo loro che la call poteva fare al caso nostro: così abbiamo scritto il progetto e abbiamo vinto».

Le direttrici

Due le linee di studio della ricerca, coordinata dall’Università della Ruhr a Bochum: lo sviluppo di strumenti di high performance computing e la simulazione del comportamento di quattro organi - cuore, fegato, polmoni e cervello - e della risposta cellulare.

«A Brescia ci occuperemo della simulazione della motilità (capacità di movimento ndr) cellulare, per esempio in processi angiogenici o metastatici, della rilocazione di proteine sulla superficie della membrana durante il moto delle cellule e della modellazione dei coaguli sanguigni», spiega Salvadori, affiancato nel lavoro dai colleghi Angelo Carini e Antonio Ghidoni e dal ricercatore Mattia Serpelloni. «Dopodiché implementeremo questi strumenti meccanobiologici nella libreria Deal.II».