Nuova piattaforma robotica per la ricerca di antibiotici

La piattaforma robotica esegue automaticamente lavori di laboratorio – dalla preparazione all'esecuzione fino all'analisi di un esperimento. Può eseguire una vasta gamma di passaggi di lavoro o addirittura più esperimenti contemporaneamente.

Per l'inaugurazione della piattaforma robotica, la sottosegretaria di stato Thüringer Katja Böhler (al centro) ha tagliato il nastro simbolico insieme alla direttrice amministrativa del Leibniz-HKI Elke Jäcksch (a destra) e alla responsabile dell'impianto Luzia Gyr (a sinistra). (Fonte: Anna Schroll/Leibniz-HKI)

Luzia Gyr (re.), responsabile della piattaforma robotica, mostra alla sottosegretaria Katja Böhler i vari elementi dell'impianto e il loro funzionamento. (Fonte: Anna Schroll/Leibniz-HKI)

La nuova piattaforma robotica presso l'Istituto Leibniz per la Ricerca sui Materiali Naturali e la Biologia delle Infezioni (Leibniz-HKI) è unica in Germania nel settore accademico per combinazione di dimensioni, livello di automazione e flessibilità. L'impianto altamente modulare serve all'istituto per accelerare la scoperta di nuovi antibiotici. È stato sviluppato in collaborazione con l'azienda Analytik Jena GmbH+Co. KG e inaugurato ufficialmente giovedì 15 giugno, alla presenza della Sottosegretaria Katja Böhler.

La crisi degli antibiotici rappresenta una delle maggiori sfide mediche del nostro tempo. L'aumento delle resistenze porta al ritorno di decessi per infezioni batteriche che un tempo si ritenevano facilmente curabili.

Allo stesso tempo, l'industria farmaceutica si è in gran parte ritirata dallo sviluppo di nuovi antibiotici, che è poco redditizio. Una delle ragioni principali è la scarsa redditività: gli antibiotici vengono usati con parsimonia, venduti a prezzi bassi e hanno una durata di trattamento breve.

La ricerca finanziata pubblicamente cerca di colmare questa lacuna. «Come Stato, sosteniamo in modo mirato la ricerca applicata, per portare i risultati fino alla valorizzazione in Turingia», afferma Katja Böhler, Sottosegretaria per la Ricerca, l'Innovazione e lo Sviluppo Economico nel Ministero dell'Economia, della Scienza e della Società Digitale di Turingia. Ha sottolineato in particolare il programma quadro di innovazione «Turing MOTIVation», che riunisce tutti gli strumenti di finanziamento correlati. «La cooperazione orientata al futuro tra scienza e industria rende Jena e Turingia un polo high-tech con molti posti di lavoro altamente qualificati. La nuova piattaforma robotica dimostra come questa interazione tra attori pubblici e privati funzioni bene nel nostro Paese.»

«Lo sviluppo di antibiotici con il supporto di fondi pubblici è una grande sfida che il nostro istituto affronta», afferma Pierre Stallforth, vicedirettore e responsabile del progetto della nuova piattaforma robotica presso Leibniz-HKI. Recentemente, questo successo è stato ottenuto con il principio attivo contro la tubercolosi BTZ-043, scoperto presso Leibniz-HKI e ulteriormente sviluppato in collaborazione con partner accademici e industriali.

La nuova piattaforma robotica, allestita nel Biotech Center di HKI, dovrebbe consentire in futuro di eseguire esperimenti più rapidamente e con maggiore precisione, poiché i passaggi ripetitivi vengono eseguiti sempre uguali. «La combinazione di automazione, analisi dei dati e approcci innovativi alla ricerca aumenta le possibilità di successo nell'identificazione di nuovi antibiotici», spiega Luzia Gyr, responsabile dell'impianto.

La piattaforma tecnologica è stata concepita in stretta collaborazione di sviluppo con il partner regionale Analytik Jena, specialista in bioanalisi. La richiesta principale degli utenti futuri era una massima flessibilità dell'impianto. «Gli impianti industriali sono di solito caratterizzati da un processo stabilito. Qui abbiamo una piattaforma pronta per il futuro, in grado di adattarsi alla grande variabilità degli argomenti di ricerca dell'istituto e dei suoi partner», spiega Matthias Fischer, responsabile del team di automazione di Analytik Jena. Lars Böttcher, vicepresidente per la tecnologia di Analytik Jena, aggiunge: «Il progetto è stato molto impegnativo dal punto di vista tecnico, ma grazie alle brevi distanze e alla stretta collaborazione di tutti i coinvolti sul posto, è stato realizzato in un tempo relativamente breve.»

La realizzazione dell'impianto moderno è stata possibile solo grazie a un ampio finanziamento pubblico. È stato finanziato in gran parte dal Ministero federale dell'Istruzione e della Ricerca nell'ambito del consorzio Zwanzig20 InfectControl e dei suoi progetti collegati. Altri fondi sono stati forniti dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft nell'ambito del cluster di eccellenza Balance of the Microverse e dal Land di Turingia con fondi del Fondo europeo di sviluppo regionale (FESR). L'investimento totale ammonta a tre milioni di euro. Inoltre, lo Stato di Turingia sostiene il gruppo di ricerca RoboThür, richiesto congiuntamente all'Università Friedrich Schiller di Jena, con un milione di euro, facilitando così il reclutamento di personale altamente qualificato per la piattaforma.

La nuova piattaforma robotica sarà disponibile non solo alle squadre di ricerca del Leibniz-HKI, ma anche all'Università di Jena e ad altri enti di ricerca e partner industriali con cui l'istituto collabora. Dopo l'avvio appena completato, seguirà una fase di sviluppo delle prime serie di test e di validazione dei risultati, che durerà alcuni mesi.