Una forte attenzione agli effetti di sostanze esogene sulla salute umana

Carmela Marino

Intervista a Carmela Marino – Responsabile Divisione Tecnologie e Metodologie per la Salvaguardia della Salute, ENEA

ENEA è conosciuta essenzialmente per le tematiche riguardanti l’energia e lo sviluppo tecnologico, ma anche il settore delle scienze della vita rappresenta un aspetto importante. Ci può spiegare quali sono i temi di ricerca in questo ambito di cui ENEA si sta occupando?

La presenza in ENEA di attività riguardanti le scienze della vita e in particolare la salute dell’uomo risale alla fondazione dell’ente (prima CNEN, poi ENEA, ora agenzia con il medesimo nome e logo) e ha profonde radici in ambito di ricerche sugli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti. A seguito all’esito del referendum sul nucleare del 1987, queste attività hanno subito un’evoluzione, rivolta maggiormente agli aspetti di radioprotezione e utilizzo terapeutico delle radiazioni e, in accordo alla nuova missione di ENEA verso lo sviluppo sostenibile, arricchite dall’interesse verso lo studio degli effetti anche di agenti nocivi da esposizioni ambientali.

Attualmente la divisione “Tecnologie e Metodologie per la Salvaguardia della salute”, di cui sono responsabile, sviluppa e applica tecnologie innovative per la caratterizzazione dei meccanismi d’azione e degli effetti di agenti fisici, chimici e biologici, sia al fine della protezione della salute sia per il loro impiego in ambito biomedico.

Gli ambiti in cui possiamo vantare una leadership a livello nazionale, proprio per la storia dei gruppi di ricerca che compongono la divisione, sono lo studio degli effetti delle radiazioni ionizzanti sull’insorgenza di tumori e patologie non neoplastiche, lo sviluppo di protocolli radio- e adro-terapeutici (protoni) per il trattamento dei tumori, e di terapie combinate; lo studio degli effetti termici e non termici delle radiazioni non ionizzanti, sia per la valutazione degli aspetti di protezione della salute per esposizioni locali (telefono cellulare) o ambientali (sistemi di comunicazione in generale, e rete di distribuzione elettrica) sia per lo sviluppo di tecniche diagnostiche e terapeutiche. Attualmente, con l’arrivo della tecnologia 5G, si pone nuovamente l’attenzione su eventuali impatti sulla salute da cui la necessità di sviluppare modelli sperimentali per l’individuazione dei possibili meccanismi di interazione.

Altro pilastro è la tossicologia ambientale, declinata in un primo tempo nella caratterizzazione degli effetti genotossici indotti da agenti chimici e fisici, ed attualmente sempre di più orientata allo studio dei meccanismi epigenetici di risposta cellulare alle sollecitazioni esterne, in particolare per i processi riproduttivi, la nutrizione e le malattie neurodegenerative.

Si applicano metodi sperimentali in silico, in vitro e in vivo, al fine di caratterizzare i rischi per la salute derivanti da esposizioni ambientali, occupazionali e terapeutiche. Tramite metodi citologici basati su microscopia e citometria di flusso, è effettuata l’analisi quantitativa di bioindicatori di tossicità, accompagnata da tecniche di biologia molecolare per chiarire i meccanismi d’azione che ne sono alla base.

In questi ultimi anni particolare attenzione e risorse sono rivolte alla valutazione dell’impatto dell’inquinamento dell’aria sulla salute, avvalendoci delle capacità di modellistica atmosferica. A tal fine vengono utilizzati sia indagini epidemiologiche che studi sperimentali, mediante sistemi portatili di esposizione “in campo” di cellule in coltura.

Uno strumento importante è la Banca Dati Epidemiologica, con dati di mortalità a livello comunale, utilizzata per caratterizzare lo stato di salute di popolazioni in aree inquinate, formulare ipotesi su specifici fattori di rischio, monitorare gli andamenti temporali di mortalità per causa e individuare siti con eccessi di malattie rare.

Le diverse competenze che caratterizzano i dipartimenti dell’ENEA amplificano la possibilità di interazioni dirette: un esempio il programma TOP-IMPLART dedicato alla realizzazione di un innovativo impianto d’irraggiamento con protoni per la cura dei tumori, in collaborazione con altre istituzioni di ricerca (ISS, IFO-IRE); la nostra attività verte sull’utilizzo di modelli sperimentali in vivo e in vitro al fine di studiare i meccanismi coinvolti nella risposta cellulare e tissutale al trattamento con protoni e ottimizzare i protocolli terapeutici, anche in combinazione con vaccini (siamo attivi nella ricerca di vaccini e macromolecole da pianta), immunoterapia e ipertermia.

L’uso benefico delle radiazioni e il suo utilizzo in campo medico ha portato ENEA a sviluppare sistemi di radioterapia intraoperatoria, applicazioni nell’imaging, il primo sistema di ipertermia oncologica per il trattamento di tumori superficiali; ulteriori attività a scopo biomedico sono quelle con sistemi in fibra ottica, laser in particolare. Rimane comunque alta l’attenzione ad un uso sempre più sicuro delle radiazioni sia in ambito biomedico, studiando la risposta indotta sui tessuti sani (dentro e a distanza dal campo di irraggiamento), sia in ambito radioprotezionistico, con particolare interesse allo studio degli effetti delle basse e bassissime dosi.

ENEA è un punto di riferimento in Italia per lo sviluppo di alcune tecnologie innovative. Quali sono, secondo la vostra esperienza, le modalità che un centro di ricerca come il vostro deve avviare per poter portare i risultati della sperimentazione a livello della produzione industriale?

La soluzione ottimale sarebbe avviare la collaborazione con il partner industriale già al momento della realizzazione della “proof of concept”.

ENEA sta lavorando molto sulla capacità di intercettare le necessità del mercato ma anche di far conoscere i propri prodotti o le ricadute delle attività anche in questo campo, con vari progetti di comunicazione tra cui un “catalogo” digitale, con le tecnologie ENEA per ogni settore, a disposizione delle imprese, nell’ambito del Knowledge Exchange Program (KEP).

ENEA è stato tra i primi EPR ad avere un ufficio di trasferimento tecnologico che cura brevetti e Spin-off. È attiva una convenzione con Assobiotec ed uno dei prodotti è un censimento annuale sul biotech in Italia. Questo dimostra quanto ENEA sia vicino e sia interessato alla promozione anche delle attività per cui è meno conosciuto.

Recentemente ENEA ha avviato un programma di finanziamenti intramurali, selezionati su base competitiva per l’eccellenza scientifica e le prospettive di trasferimento tecnologico, per promuovere lo sviluppo di tecnologie innovative (anche nel campo della salute) che richiamino un interesse industriale sin da un “technology readiness level” relativamente basso.

Il Cluster ALISEI, di cui ENEA è uno dei soci, ha come obiettivo lo sviluppo del settore delle life science italiane. Quali sono gli elementi principali su cui dovrebbe concentrarsi per valorizzare i tanti elementi positivi del settore?

Alisei vanta una compagine di soci in tutte le sue componenti, molto attivi e che crede molto nello strumento Cluster.

Nel nostro Paese nonostante la crisi economica internazionale, negli ultimi anni, il valore della produzione farmaceutica è aumentato più della media dell’Unione Europea.

Esiste una forte richiesta di soluzioni per la salute innovative e sostenibili, sia in termini economici sia ambientali. Questa domanda può (e deve) essere un motore per rilanciare l’attività di ricerca e sviluppo e la crescita del sistema produttivo, costituendo una filiera in un’ottica di open innovation. Lo sviluppo di queste soluzioni richiede l’integrazione di numerose competenze, una ricerca biomedica dotata di cultura del trasferimento tecnologico e l’interazione tra mondo della ricerca e sistema produttivo. Alisei è il luogo naturale di questo incontro, ed il contenitore di tutte le possibili filiere.

Deve essere però fatta una scelta, partendo dalle eccellenze scientifiche del nostro paese, testimoniata da ottimi indicatori di performance scientifica, oltre che dalla presenza di un’industria molto sviluppata che opera nel settore, delle tematiche prioritarie da promuovere e salvaguardare, nel campo della diagnostica, come in quello della terapia. In entrambe le aree sono presenti spazi di sviluppo altamente specialistici, che integrano ricerca accademica e industriale. Infine, Alisei deve aumentare la sua capacità propositiva sia a livello di programmazione nazionale sia europea proprio selezionando le aree di attività e di intervento.