Nuovi dispositivi per il monitoraggio delle allergie

Titolo completo: Validazione clinica di dispositivi nanostrutturati per l’analisi di cellule del sistema immunitario in pazienti allergici in età pediatrica (IntegrAL)

Responsabile del progetto: Luca Gentilucci, Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician”, Università di Bologna

Durata: Biennale, 2018 – 2019

Il progetto in sintesi: Generalmente le allergie vengono diagnosticate mediante prove cutanee come il prick test e l’analisi del sangue in cerca di anticorpi degli allergeni. Purtroppo, per diverse forme allergiche come ad esempio l’asma o la celiachia, non esistono ancora test diagnostici sicuri e/o poco invasivi, a causa di falsi positivi dovuti a patologie che danno sintomi simili.
IntegrAL prevede lo sviluppo e la validazione clinica di dispositivi nanostrutturati in grado di facilitare la diagnosi di allergie in età pediatrica. L’oggetto di IntegrAL è rappresentato dalla messa a punto di dispositivi costituiti da superfici di nanoparticelle, a loro volta funzionalizzate con gradienti di ligandi di diverse integrine. Le integrine sono i recettori espressi sulla superficie di cellule T, linfociti, eosinofili, etc. responsabili della loro adesione ai tessuti interessati dall’infiammazione associata alle allergie.
Il dispositivo diagnostico dovrà essere rapido, efficiente, economico, e non-invasivo, e richiederà solamente una goccia di sangue o altri liquidi fisiologici del paziente ottenibili con tecniche convenzionali. Le varie cellule presenti nel campione di sangue potranno essere separate e osservate sul microchip grazie alla loro diversa adesione, che dipende a sua volta dal tipo e dalla quantità di integrine espresse da ciascun tipo di cellula. In tal modo sul chip si potrà ottenere un pattern di cellule adese caratteristico della forma allergica dal paziente nelle sue varie fasi e manifestazioni. In prospettiva questi dispositivi consentiranno un metodo diagnostico che potrà essere rapidamente implementato come test di routine in qualsiasi laboratorio di analisi clinica, ambulatorio, farmacie o struttura ospedaliera, di grande utilità per confermare i risultati dei test di allergia classici, e con un notevole risparmio per il SSN.
Il progetto si avvale della collaborazione del prestigioso centro CeNTech di Münster, Germania, che si occuperà della preparazione delle nanoparticelle e dei nanomateriali; il Dipartimento Ciamician provvederà alla funzionalizzazione con biomateriali, i ligandi delle integrine. I medici dell’Ospedale pediatrico Gozzadini forniranno i campioni di sangue, e valideranno i risultati dei test sui chip, confrontandoli con il quadro clinico e con altri test cutanei o analisi del sangue dei pazienti.
I risultati dei primi esperimenti sono stati presentati al convegno “Rimini Peptides2018” nel giugno del 2018.

Aggiornamenti: Attualmente il team ha messo a punto primi esemplari di chip ricoperti ciascuno da un diverso tipo di ligando delle varie integrine; questi semplici dispositivi si sono rivelati in grado di riconoscere cellule diverse a seconda del tipo di integrine che esprimono. Sono anche allo studio dei dispositivi che presentano più tipi di ligandi posizionati in zone diverse della superfice, che saranno utilizzati per analizzare dei cocktail di cellule di linee diverse.

Gruppi e Dipartimenti coinvolti:
Rossella De Marco, Michele Anselmi, Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician”, Università di Bologna
Giampaolo Ricci, Francesca Cipriani, Clinica pediatrica Gozzadini, Policlinico S. Orsola-Malpighi, Bologna