Sostegno bavarese: l'Istituto Fraunhofer a Würzburg promuove la ricerca innovativa sui farmaci con sistemi di test a base cellulare

»ORINTHERA« avanzerà con il sostegno bavarese lo sviluppo di modelli di tessuto altamente funzionali per l'industria farmaceutica. Il sottosegretario Tobias Gotthardt (al centro) durante la consegna della comunicazione di finanziamento di 6 milioni di euro al Prof. Dr. Heiko Zimmermann, direttore dell'Istituto Fraunhofer IBMT, Dr. Thomas Hofmann, vicedirettore dell'Istituto Fraunhofer ISC, Dr. Julia Neubauer, amministratrice delegata del Fraunhofer Center for Stem Cell Process Technology, Prof. Dr. Florian Groeber-Becker, responsabile del Fraunhofer Translational Center for Regenerative Therapies (In primo piano da sinistra a destra). © Fraunhofer ISC

Sviluppo di materiali digitalizzato e produzione high-tech intelligente - Sottosegretario Tobias Gotthardt nel laboratorio »Materials Acceleration Platform« del Fraunhofer ISC. © Fraunhofer ISC

Pensare diversamente alle batterie – materiali sostenibili, passaporto della batteria, Design for Recycling e riutilizzo di materiali funzionali – il sottosegretario Gotthardt visita la fabbrica di batterie del Fraunhofer ISC. © Fraunhofer ISC

Materiali comunicanti per un uso sicuro dell'idrogeno – o ciò che rende possibile le particelle intelligenti – il sottosegretario Gotthardt si informa sui progressi della tecnologia delle particelle. © Fraunhofer ISC

Venerdì 13 dicembre 2024, il sottosegretario Tobias Gotthardt del Ministero dell'Economia bavarese ha visitato l'Istituto Fraunhofer di Würzburg per la Ricerca sui Silicati ISC e il centro di progetti Fraunhofer per la tecnologia dei processi delle cellule staminali. L'appuntamento era stato fissato da tempo. Ora è stato arricchito con una lieta novità: la consegna ufficiale di un decreto di finanziamento di 6 milioni di euro, con cui il Ministero dell'Economia bavarese sostiene l'espansione della ricerca su sistemi di test avanzati a base cellulare per l'esplorazione di nuovi principi attivi e medicinali a Würzburg. In prima linea nel progetto attuale »ORINTHERA« sono i due istituti Fraunhofer per la Tecnologia Biomedica IBMT e per la Ricerca sui Silicati ISC di Würzburg, con il centro di progetto congiunto per la tecnologia dei processi delle cellule staminali (SPT) e il centro di traduzione Fraunhofer per le terapie rigenerative (TLZ) dell'ISC Fraunhofer.

La ricerca clinica e farmaceutica lavora continuamente a nuove e migliori terapie per le malattie. Ma prima che un nuovo medicinale o una nuova terapia possano essere considerati sicuri ed efficaci, sono spesso necessari centinaia di test e prove – un processo lungo e costoso.

Nuovi impulsi per la ricerca farmaceutica

Il nuovo progetto di ricerca »ORINTHERA« nei prossimi 5 anni stabilirà le basi per una produzione automatizzata e standardizzata di sistemi di test complessi a base cellulare. Il sottosegretario all'Economia Tobias Gotthardt afferma: »Attraverso il progetto acceleriamo lo sviluppo di modelli di tessuto altamente funzionali a partire da cellule umane e li rendiamo più sicuri. In questo modo, nuove terapie, medicinali o anche vaccini potranno essere resi disponibili più rapidamente e in modo più affidabile per le persone. Così rafforziamo il polo di innovazione di Baviera.«

»Il cuore del progetto sono culture cellulari simili a organi, che vengono create in laboratorio in vitro – cioè nel tubo di prova – a partire da cellule staminali umane su strutture tissutali artificiali speciali, ad esempio cellule del muscolo cardiaco, che si contraggono spontaneamente«, spiega la dottoressa Julia Neubauer, amministratrice del centro di progetto SPT. Le strutture tissutali creano un ambiente tridimensionale che può essere colonizzato da cellule staminali o da cosiddette cellule staminali pluripotenti indotte umane (hiPS, che vengono riprogrammate da quasi qualsiasi cellula matura). »Le culture cellulari tridimensionali risultanti possono avere caratteristiche complesse di organo e sono quindi chiamate organoidi«, aggiunge il professor Florian Groeber-Becker del centro di traduzione per le terapie rigenerative dell'ISC Fraunhofer.

Questi organoidi potrebbero in futuro rappresentare modelli di test importanti per nuovi medicinali e lo sviluppo di nuove terapie, poiché possono essere prodotti direttamente da cellule umane. Potrebbero fornire risultati di studio più affidabili riguardo efficacia o tollerabilità nell'uomo rispetto ai test sugli animali. Per rendere tutto ciò possibile, è assolutamente necessario che tali organoidi siano prodotti secondo procedure rigorose e definite. Inoltre, devono essere sviluppate norme di test standardizzate per ottenere risultati affidabili e riproducibili.

Il progetto »ORINTHERA« mira a sviluppare tali norme di studio e standard, nonché le procedure automatizzate e i materiali correlati, per produrre e utilizzare efficacemente gli organoidi. In questo modo, ad esempio, potranno essere più utili per l'industria farmaceutica e accelerare lo sviluppo e la distribuzione di nuovi farmaci sicuri.

Ricerca per la transizione energetica

Altri punti salienti della visita del sottosegretario Gotthardt a Würzburg sono stati i contributi altrettanto importanti per il polo economico bavarese provenienti dallo sviluppo dei materiali dell'ISC Fraunhofer sui temi della transizione energetica, ricerca sulle batterie e tecnologia dell'idrogeno, nonché sulla digitalizzazione e le tecnologie spaziali.

Il centro di ricerca e sviluppo Fraunhofer per la mobilità elettrica in Baviera dell'ISC Fraunhofer promuove, come uno dei principali centri di ricerca sulle batterie in Germania, lo sviluppo di nuovi materiali per batterie ad alte prestazioni, collaborando con l'industria. Gli esperti di batterie di Würzburg portano anche il loro know-how sui materiali e sui processi nella riutilizzazione sostenibile e nel riciclo delle batterie, detto »diretto«, che preserva le funzioni, e nella formazione di personale qualificato per l'industria delle batterie.

Il secondo pilastro per un approvvigionamento energetico senza CO2 dovrebbe essere in futuro la tecnologia dell'idrogeno. A tal fine, l'ISC Fraunhofer, in collaborazione con l'Università Friedrich-Alexander di Erlangen-Nürnberg, produce una nuova classe di particelle sensoriali che consentono un uso sicuro dell'idrogeno e sono facili da impiegare. Questi »materiali comunicanti« stanno diventando sempre più interessanti anche in altri settori, ad esempio in combinazione con digitalizzazione e automazione.

Sviluppo dei materiali – da »Bio« a »Space«

All'ISC Fraunhofer si perseguono con forza la digitalizzazione e l'automazione dei processi di sviluppo dei materiali, combinandoli con l'apprendimento automatico. Attraverso questa cosiddetta »accelerazione dei materiali«, ovvero lo sviluppo accelerato di materiali, si prevede una rivoluzione nel campo della scoperta e dell'ottimizzazione dei materiali. Modelli digitali di materiali con proprietà simulate permettono di sviluppare in modo automatizzato e robotizzato materiali sostenibili migliorati. I processi di sintesi vengono perfezionati tramite apprendimento automatico fino a raggiungere la combinazione desiderata di proprietà del materiale. La digitalizzazione e l'automazione giocano un ruolo importante anche nei progetti NewSpace come »NetPioneer« e »VLEO«. In collaborazione con l'Istituto Fraunhofer per la dinamica a breve termine EMI, si lavora a materiali a basso costo per condizioni estreme e a tecnologie di produzione intelligenti per la serie di piccoli satelliti nel settore NewSpace. Questi lavori dovrebbero culminare in una fabbrica modulare.

»L'istituto, con le sue innovazioni sui materiali, raggiunge un spettro di applicazioni estremamente ampio – letteralmente dalla più piccola cellula corporea fino allo spazio. Unico in Baviera!« ha elogiato il lavoro dell'ISC Fraunhofer il sottosegretario Gotthardt.