La nostra redazione intervista la Dott.ssa Olga Maria Manna, parte del comitato tecnico-scientifico della spin-off che sviluppa prodotti avanzati per la coltura cellulare e tissutale, la generazione di modelli cellulari e tissutali fisiologici, patologici, e drug screening.
Vincitore dell’edizione 2023 della StartCup Sicilia, e fra i protagonisti del Premio Nazionale dell’Innovazione di Milano nel novembre 2023, BioRESystems nasce da una fruttuosa collaborazione tra il Dipartimento di Biomedicina ed il Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Palermo.
Si tratta di una piattaforma organ-on-a-chip per analisi in tempo reale sulla mucosa respiratoria, che si rivolge sia come prodotto sia come servizio a diversi segmenti di clientela: aziende di consulenza ambientale, istituti di ricerca, laboratori che vogliono condurre un’analisi mirata sugli effetti dell’esposizione ambientale sulla mucosa respiratoria umana, ma anche imprese private, strutture sanitarie e agenzie governative (ad esempio per la promozione di smart cities).
Il biosensore modulare permette di rilevare in real time gli effetti di eventuali inquinanti presenti a livello aereo, mediante una mucosa respiratoria riprodotta ex vivo, tramite il monitoraggio del rilascio di molecole specifiche (pro infiammatorie ed indici di stress cellulare), con la possibilità di verificarne gli effetti a livello macroscopico e microscopico. Ma non solo: le applicazioni spaziano dal settore ambientale a quello life science, con la sperimentazione farmacologica diretta sulla mucosa respiratoria.
Dallo studio di questi protocolli sperimentali innovativi è nata l’omonima spin-off nel quale ha un ruolo di leader la Dott.ssa Olga Maria Manna, medico chirurgo e dottore di ricerca in Biomedicina e Neuroscienze.
“Nel 2020 mi sono laureata in Medicina e Chirurgia, ma già durante il percorso di studi avevo cominciato ad appassionarmi al mondo della ricerca scientifica. Questa passione mi ha spinta ad intraprendere il percorso del dottorato di ricerca presso l’Istituto di Anatomia Umana, del Dipartimento di Biomedicina, Neuroscienze e Diagnostica Avanzata (Università di Palermo), sotto la guida del Professore Fabio Bucchieri – ci spiega la Dott.ssa Manna – Qui ho cominciato a lavorare con un modello colturale tridimensionale ex vivo di mucosa respiratoria, e delle sue possibili applicazioni: drug tests, studi in condizioni di microgravità, studio dei pathways molecolari implicati nelle principali patologie respiratorie croniche“.
L’ambiente è stato estremamente stimolante per la Dott.ssa Manna, perché le ha permesso di conoscere altri professori e ricercatori, in particolare il Professore Francesco Cappello, Presidente di SIBS, con cui Olga Manna ha portato un contributo scientifico all’arena di LAB Italia 2024, l’evento dedicato a 360° al mondo dell’industria italiana del laboratorio, la cui prossima edizione è in calendario il 17 e 18 giugno 2025 a Milano, all’NH Milano Congress Centre di Milanofiori.
L’ambiente multidisciplinare e le diverse applicazioni del modello colturale tridimensionale di mucosa respiratoria umana hanno consentito alla Dott.ssa Manna e ai colleghi del gruppo di ricerca di cui fa parte, in particolare il Prof. Fabio Bucchieri e il Prof. Stefano Burgio, di intraprendere una collaborazione con il team del Dipartimento di Ingegneria, di cui fanno parte il Professore Vincenzo La Carrubba, il Prof. Francesco Lopresti e l’Ing. Maria Testa.
“Da questa collaborazione è nato BioRESystems, un progetto volto a sviluppare prodotti innovativi per la coltura cellulare e tissutale, la generazione e lo studio di modelli cellulari e tissutali fisiologici e patologici. Questi al fine di effettuare drug screening con lo scopo di accelerare lo sviluppo di nuove terapie avanzate, prodotti per medicina rigenerativa e tissutale – continua Manna – Questo team è stato infine arricchito dalle competenze della Prof.ssa Rosalinda Inguanta e del Prof. Bernardo Patella, che hanno dato un valore aggiunto al team grazie alla loro decennale esperienza nel campo della chimica fisica applicata e della sensoristica, permettendo così all’azienda di integrare servizi ancor più innovativi”.
Alla data odierna, il progetto iniziale di BioRESystems si è ancor più concretizzato dando recentemente luce ad uno spin-off universitario. La sua amministratrice unica è l’Ing. Maria Testa, ed il resto del Team facente parte del comitato tecnico scientifico della società si occupa in simbiosi dello sviluppo di prodotti avanzati per la coltura cellulare e tissutale, la generazione di modelli cellulari e tissutali fisiologici e patologici, e drug screening. I principali vantaggi di BioRESystems includono la capacità di offrire consulenze ad hoc multidisciplinari e prodotti in grado prevedere accuratamente la risposta farmacologica e tossicologica dei tessuti umani minimizzando l’uso dei modelli animali. Tutto questo è reso possibile grazie a processi di micro e nano-fabbricazione che permettono di sviluppare in tempi brevi dispositivi che permettono un controllo preciso, accurato e biomimetico dell’ambiente cellulare e del suo substrato.
Attualmente BioRESystems offre consulenze tecnico-scientifiche e implementa tecnologie per validare diversi modelli colturali e di ingegneria tissutale finalizzati a ricreare modelli tissutali e di organi tanto più fisiologicamente rilevanti da dedicare al campo della sperimentazione e della ricerca biomedicale. BioRESystems intende inoltre ampliare le sue applicazioni ad altri settori, quali la distribuzione ed il commercio di apparecchiature e materiali per laboratori di ricerca, industrie farmaceutiche e istituti scientifici. Nonché collaborazioni con università e centri di ricerca per attività di formazione e divulgazione scientifica relativi all’importanza dei modelli sostitutivi alle cavie animali nella sperimentazione biomedicale e farmaceutica.
L’immagine illustra in modo schematico una delle possibili applicazioni di BioRESystems, nello specifico l’utilizzo di un chip per la messa in coltura ed il mantenimento di un modello colturale 3D ex vivo di mucosa respiratoria umana (modello già ampiamente testato e caratterizzato dal team della spin-off).
Le fasi del processo qui illustrato sono:
- Il modello si ottiene a partire da campioni bioptici ottenuti da pazienti (previo consenso informato e secondo una procedura approvata dal Comitato Etico)
- I campioni vengono processati e ciascun frammento bioptico viene posto al centro di un sistema Transwell
- Ciascuna transwell viene posta in una piastra da 24 pozzetti con apposito terreno di coltura e mantenuta per 21-27 giorni circa
- La mucosa respiratoria 3D viene poi inserito all’interno di un chip con sistema microfluidico e con un mantenimento dell’interfaccia aria-liquido
- Più chips possono essere collegati tra loro per ottenere un sistema dinamico
Il team di BioRESystems è formato dall’Amministratrice Unica Ing. Maria Testa e dai membri del comitato scientifico: Prof. Fabio Bucchieri, Prof. Vincenzo La Carrubba, Prof. Stefano Burgio, Prof. Francesco Lopresti, Prof.ssa Rosalinda Inguanta, Prof. Bernardo Patella, Dr.ssa Olga Maria. Le consulenze tecnico-scientifiche del team si rivolgono prevalentemente ad istituti di ricerca, gruppi di ricerca che lavorano nel campo della medicina rigenerativa, ambiente e salute, e aziende farmaceutiche.
