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Il Politecnico è ai vertici delle classifiche mondiali delle università anche grazie alla ricerca scientifica di frontiera che porta avanti nei suoi laboratori. I protagonisti di questo primato italiano sono i circa 3500 scienziati e ricercatori del Politecnico. Tra i temi più caldi ci sono ovviamente quelli legati alla trasformazione sistemica verso la neutralità climatica; e poi il mondo del digitale, dell’esplorazione spaziale, delle life sciences, i movimenti abbracciati dal New European Bauhaus, le nuove frontiere nello studio della materia…  In particolare i giovani ricercatori immettono nuova linfa nel sistema della ricerca e fanno crescere filoni scientifici innovativi. Il Politecnico investe in attività mirate proprio a incentivare l’arrivo di giovani scienziati di eccellenza. Tra i molti, quest’anno accogliamo dodici nuovi giovani ricercatori e ricercatrici tra i migliori della loro generazione, che arrivano al Politecnico di Milano grazie al programma Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) fellowship. Ve li presentiamo… in rigoroso ordine d’appello.

ALESSANDRA BONFANTI si occupa di meccanica dei materiali soffici, con focus sui materiali biologici, sia animali che vegetali, un ambito conosciuto come Mechanobiology: si focalizza sulla risposta dei componenti biologici – dalla scala subcellulare al tessuto – a segnali meccanici per la regolazione di processi biologici – come sviluppo, fisiologia e malattie. Un esempio è quello dei tessuti epiteliali sottoposti a sforzi meccanici durante i processi fisiologici: gli alveoli si gonfiano durante la respirazione, le cellule epiteliali dei vasi sanguigni sono soggette a sforzi dovuti al flusso di sangue, l’intestino si contrae e rilassa durante la digestione. Quando questi tessuti si rompono, l’individuo sviluppa uno stato patologico. Attraverso la combinazione di avanzate strumentazioni sperimentali, come quella dell’Organ-on-Chip, e nuovi modelli micromeccanici, Bonfanti intende migliorare la comprensione di come i tessuti funzionano e di come possono rompersi, con un prevedibile impatto su cure personalizzate e sviluppo di nuovi trattamenti.

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Il Politecnico è ai vertici delle classifiche mondiali delle università anche grazie alla ricerca scientifica di frontiera che porta avanti nei suoi laboratori. I protagonisti di questo primato italiano sono i circa 3500 scienziati e ricercatori del Politecnico. Tra i temi più caldi ci sono ovviamente quelli legati alla trasformazione sistemica verso la neutralità climatica; e poi il mondo del digitale, dell’esplorazione spaziale, delle life sciences, i movimenti abbracciati dal New European Bauhaus, le nuove frontiere nello studio della materia…  In particolare i giovani ricercatori immettono nuova linfa nel sistema della ricerca e fanno crescere filoni scientifici innovativi. Il Politecnico investe in attività mirate proprio a incentivare l’arrivo di giovani scienziati di eccellenza. Tra i molti, quest’anno accogliamo dodici nuovi giovani ricercatori e ricercatrici tra i migliori della loro generazione, che arrivano al Politecnico di Milano grazie al programma Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) fellowship. Ve li presentiamo… in rigoroso ordine d’appello.

EDOARDO BOCCHI si occupa di analisi delle equazioni differenziali alle derivate parziali che sorgono nella meccanica dei fluidi e nelle interazioni fluido-struttura. La sua ricerca al Politecnico di Milano, spiega, mira a migliorare la comprensione delle infrastrutture di attuale interesse globale attraverso l’analisi matematica di due problemi di interazione fluido-struttura: la stabilità dei ponti sospesi sotto l’azione del vento e l’impatto delle onde oceaniche sulle colonne d’acqua oscillanti (OWC).

Milano, 14 settembre 2023 – Una nuova ricerca scientifica, pubblicata sulla prestigiosa rivista internazionale Science Advances, ha studiato uno degli aspetti ancora poco compresi del cancro, la senescenza delle cellule indotta da terapia. Lo studio, frutto della collaborazione tra ricercatori del Politecnico di Milano, della Johns Hopkins University di Baltimora, dell’Istituto Nazionale dei Tumori di Milano e del Consiglio Nazionale delle Ricerche, amplia la comprensione della biologia del cancro e apre la strada per futuri progressi nelle terapie.

I trattamenti standard contro i tumori, come la chemioterapia e la radioterapia, sono ampiamente usati nella cura delle neoplasie. Tuttavia, una piccola percentuale delle cellule tumorali trattate, dette “therapy-induced senescent cells” (TIS), mostrano resistenza alle terapie convenzionali, tramite l’induzione di quiescenza del tumore e, in ultimo, alla sua recidiva. I ricercatori hanno lavorato con l’obiettivo di scoprire i meccanismi biologici dietro alla formazione delle cellule TIS. Hanno utilizzato tecniche avanzate di microscopia ottica, combinando ologrammi tridimensionali delle cellule tumorali con impulsi ultrabrevi di luce laser, dell’indicibile durata di appena un milionesimo di milionesimo di secondo, per identificare le biomolecole in base alle loro vibrazioni caratteristiche. Questi strumenti altamente tecnologi hanno permesso loro di esplorare sia gli aspetti chimici che morfologici delle cellule TIS nei tumori dell’uomo. È importante sottolineare che questo studio è stato condotto senza l’uso di tecniche invasive, garantendo la preservazione dello stato naturale delle cellule.

I risultati sono molto promettenti. Il gruppo di ricerca è stato in grado di distinguere le principali caratteristiche delle TIS nelle cellule tumorali dell’uomo, facendo così chiarezza sulla loro manifestazione precoce. Queste proprietà includono la riorganizzazione della rete mitocondriale, la sovrapproduzione di lipidi, l’appiattimento e l’ingrandimento delle cellule. Analizzando un considerevole numero di cellule i ricercatori hanno stabilito una chiara linea temporale in cui si sviluppano questi segni distintivi.

Arianna Bresci, prima autrice dello studio e dottoranda nel Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, commenta: “Questo risultato è un chiaro esempio di come tecnologie di frontiera, competenze multidisciplinari e forti collaborazioni internazionali siano cruciali per rispondere alle domande biologiche più urgenti, come i primi meccanismi di reazione delle cellule tumorali alle terapie anticancro”.

Dario Polli, professore associato del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano e coordinatore dello studio, sottolinea: “Le nostre scoperte forniscono importanti intuizioni nel complesso mondo delle TIS nelle cellule tumorali umane. Presso il nostro laboratorio del Politecnico di Milano, abbiamo sviluppato un nuovo microscopio laser non invasivo che ci ha permesso di comprendere le fasi iniziali di questo fenomeno”.

Lo studio offre molti spunti per il futuro degli studi sul cancro, aprendo nuove strade per la ricerca. Il team di ricerca immagina applicazioni più ampie nello sviluppo di trattamenti personalizzati su estratti tumorali da paziente e la possibilità di perfezionare i protocolli di screening attuali per la terapia oncologica. Le scoperte fatte da questo team di ricerca ci avvicinano verso la comprensione delle complessità del cancro e offrono speranza per terapie più efficaci in futuro.

Vinti al Politecnico di Milano 3 ERC Starting Grant 3 giovani ricercatori dell’Ateneo si aggiudicano il prestigioso finanziamento europeo del valore di 1,5 milioni di Euro

Si chiamano HÈRMES, MINIONS e EOS e sotto questi acronimi, fra il cartone animato e il mitologico, si celano i tre progetti di ricerca di eccellenza su cui lavoreranno i giovani ricercatori del Politecnico di Milano vincitori del prestigioso ERC (European Research Council) Starting Grant da 1,5 milioni di Euro in 5 anni.

Tutti e tre i progetti hanno applicazioni nel mondo biomedicale dalla lotta ai tumori attraverso la fluorescenza e la radioterapia all’utilizzo dei batteri come vettori di farmaci. Giulia Acconcia del DEIB (Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria) mira con la sua ricerca a rivoluzionare le tecniche di misura non invasiva per acquisire in tempo reale immagini 3D e 4D; Chiara Paganelli (DEIB) sviluppa nuovi approcci modellistici che rivoluzionano la radioterapia contro i tumori localizzati, e Giuseppe Maria Paternò (Dipartimento di Fisica) rende i batteri sensibili alla luce ed esplora la possibilità di utilizzarli come vettori di farmaci in parti del corpo difficilmente raggiungibili, come il tratto gastrointestinale.

“Il nostro Ateneo celebra con grande soddisfazione il brillante risultato raggiunto dai nostri promettenti giovani ricercatori – commenta Paolo Biscari, delegato della Rettrice allo Sviluppo dei talenti. L’acquisizione di ben tre progetti ERC Starting Grant finanziati, con un tasso di successo in questa call del 37,5%, ben superiore al tasso di successo medio di questi progetti, conferma che i ricercatori reclutati negli ultimi anni hanno già raggiunto livelli di indipendenza ed eccellenza internazionale nella ricerca. In linea con il nostro Piano Strategico 2023-2025, il sostegno alla ricerca innovativa e indipendente dei giovani studiosi è uno degli obiettivi fondamentali del Politecnico di Milano”. Il progetto HÈRMES (High-speed timE Resolved fluorescence iMaging with no pilE-up diStortion) mira a sviluppare dei sensori di luce estremamente sensibili per la chirurgia guidata dalla fluorescenza. Questa tecnologia consentirà ai chirurghi di intervenire anche sulle singole cellule durante le operazioni più delicate, come la rimozione dei tumori al cervello, minimizzando così gli effetti collaterali sul paziente.

Giulia Acconcia cresciuta a Spoleto ha conseguito la laurea magistrale in Electronics Engineering e il dottorato di ricerca in Information Technology presso il Politecnico di Milano, dove è attualmente ricercatrice senior e assistant professor. MINIONS – (Patient-specific Microstructural and radIobiological model for persoNalised external beam radiation therapy in localised tumourS) propone invece un nuovo approccio modellistico per la cura del cancro attraverso la pianificazione e l’adattamento radioterapico pazientespecifico. Il modello permetterà di considerare le caratteristiche microscopiche del tumore e la sua interazione con il fascio di radiazioni, sviluppando trattamenti biologicamente guidati per ciascun paziente. Il progetto avrà impatto in diversi campi, come la bioingegneria, la fisica medica, la radiobiologia, la radiologia e l’oncologia, verso lo sviluppo di trattamenti biologicamente mirati che permetteranno di aumentare la sopravvivenza e la qualità di vita dei pazienti.

Chiara Paganelli, ha conseguito il dottorato in Bioengineering presso il Politecnico di Milano, dove ora è ricercatore senior e assistant professor. Lavora nel laboratorio CartCasLab (https://www.cartcas.polimi.it/) dove svolge attività di ricerca relative alla radioterapia guidata dalla risonanza magnetica. Il progetto EOS (Engineering Of bacteria to See light) propone una nuova strategia per rendere i batteri capaci di percepire stimoli luminosi. Nello specifico accoppierà i batteri con materiali fotosensibili in grado di trasformare l’energia della luce in potenziale elettrico, che i batteri a loro volta sfruttano per compiere attività biologiche, come la proliferazione ed il moto. EOS esplorerà la possibilità di utilizzare i batteri come vettori fotoguidati di farmaci in parti del corpo difficilmente raggiungibili, come il tratto gastrointestinale.

Un’altra importante applicazione è nell’ambito dello studio e minimizzazione dei fenomeni di antibiotico resistenza. Giuseppe Maria Paternò ha conseguito la laurea in Chimica presso l’Università di Catania e il dottorato in Fisica presso l’University College London. Attualmente è ricercatore senior e assistant professor presso il Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano. Gli ERC Starting Grant sono rivolti a ricercatori che abbiano conseguito il titolo di dottorato di ricerca da almeno 2 anni fino ad un massimo di 7 anni. L’obiettivo è di potenziare la creatività e l’eccellenza della ricerca europea di base o di frontiera e investire sulle migliori idee incentivando la qualità e l’ambizione dei singoli ricercatori. Il finanziamento individuale può arrivare a 1,5M € per una durata di 5 anni.