I tumori del Sistema Nervoso Centrale (SNC) rappresentano i tumori solidi più frequenti dell’età pediatrica, secondi per incidenza solo alle leucemie. Si stima che ogni anno in Italia si ammalino di un tumore circa 1500 bambini di età compresa tra 0 e 15 anni, più altri 800 adolescenti: di loro, circa 400 sono i nuovi casi totali di tumori del SNC.
L’intervento neurochirurgico è un passo importantissimo nella terapia dei tumori del sistema nervoso centrale. È un momento irripetibile in quanto l’asportazione completa del tumore, quando possibile, rappresenta un fattore fondamentale per assicurare le maggiori probabilità di guarigione del piccolo paziente.
Il sistema nervoso centrale è un tessuto estremamente delicato: per questo motivo è necessario pianificare al minimo dettaglio anatomico l’asportazione del tumore senza danneggiare o danneggiando al minimo possibile i tessuti sani non interessati dalla malattia.
Parallelamente, durante l’intervento chirurgico si raccoglie materiale tumorale: l’adeguata raccolta del tessuto patologico è fondamentale per eseguire analisi molecolari necessarie per una diagnosi precisa e per identificare alterazioni suscettibili di terapie mirate.
La corretta pianificazione dell’intervento neurochirurgico, è quindi fondamentale sia perché riveste un aspetto curativo, sia per cercare di garantire l’integrità neurologica del paziente dopo l’intervento, assicurando una buona qualità della vita futura, sia per studiare al meglio delle nostre possibilità il tumore.
La moderna neurochirurgia si avvale di tecniche sofisticate che consentano di raggiungere questi obiettivi. Numerosi sono gli strumenti di precisione già utilizzati nella pratica clinica ma, la crescente richiesta di presa in carico presso l’Ospedale Bambino Gesù di pazienti complessi, lo sviluppo di terapie altamente sofisticate e l’implementazione dei laboratori di ricerca hanno permesso di identificare un sistema di precisione, unico nel suo genere e attualmente utilizzato nelle migliori neurochirurgie del mondo.
La nostra equipe di medici ha quindi identificato un sistema di simulazione chirurgica in realtà virtuale che consentirebbe all’Ospedale Bambino Gesù di essere il primo Centro pediatrico in Europa a poterne disporre.
Riteniamo infatti che il simulatore chirurgico potrà portare numerosi vantaggi non solo ai bambini in cura presso L’Ospedale Bambino Gesù, ma anche per la formazione di equipe chirurgiche che lavorano in altri centri italiani.
Gli obiettivi che ci prefissiamo con la dotazione di questo macchinario sono numerosi:
• Migliorare la visualizzazione preoperatoria dei rapporti tra tumore e strutture del cervello da preservare
• Personalizzare sul singolo paziente i dettagli tecnici da mettere in atto al momento della procedura chirurgica
• Permettere ai genitori di “visualizzare” la procedura chirurgica mediante la realtà virtuale dando un’idea più precisa del tipo di intervento e delle manovre che verranno messe in atto per ridurre al minimo i rischi
• Raccogliere il tessuto da specifici punti del tumore per sviluppare approcci terapeutici innovativi
• Promuovere la formazione neurochirurgica pediatrica delle nuove generazioni di chirurghi che operano presso tutti i centri italiani ed europei
• Condividere con altri centri l’esperienza acquisita offrendo la disponibilità a “simulare” interventi chirurgici complessi da eseguire anche in altri ospedali
Tutto questo è possibile grazie alla possibilità di visualizzazione tridimensionale offerta da questo sistema.
Si tratta della tecnologia della citometria di massa che prende forma nell’utilizzo dello strumento HYPERION (Fluidigm).
Questo strumento, unico nel suo genere, donato all’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù di Roma, rappresenta la massima innovazione tecnologica nel campo dell’analisi multi-parametrica dal momento che consente di analizzare un elevato numero di marcatori (proteine) contemporaneamente.
Più in dettaglio, il Sistema Hyperion è composto da due unità distinte e complementari:
– Helios mass cytometry system: comunemente utilizzato per le sospensioni cellulari;
– Hyperion imaging system: utilizzato per sezioni di tessuto tumorale.
Entrambe le unità sfruttano il principio della citometria di massa, permettendo di rilevare il segnale di anticorpi legati a metalli e determinare così l’espressione in singole cellule di molteplici proteine per singolo campione analizzato.
Fino a oggi applicato nei campi di ricerca di immunooncologia, di immunoterapia e di medicina traslazionale, l’Hyperion non è ancora stato utilizzato per la ricerca sui DIPG.
Ora grazie al vostro supporto potremo acquisire tale strumento, che sarebbe il primo in Italia e applicare questa tecnologia all’avanguardia per la ricerca sui DIPG.
L’innovazione su questa progettualità ha già permesso di vincere dei fondi di ricerca e una borsa di studio per la formazione dello staff scientifico dellìOspedale Pediatrico Bambino Gesù per l’applicazione di tale tecnologia.
Utilizzando preziosi campioni derivati dai pazienti con DIPG, l’HYPERION ci consentirebbe di costruire su basi più solide le nostre conoscenze sui DIPG.
Dalla ricerca più di base, permetterebbe:
• una migliore comprensione dell’eterogeneità intratumorale e dell’evoluzione tumorale (studiando campioni bioptici e autoptici)
• di definire lo stato funzionale delle cellule tumorali (le loro attività e le loro interazioni con il tessuto normale)
• di definire il microambiente tumorale, incluso due aspetti importantissimi: la componente immunitaria e quella della barriera ematoencefalica (che spesso funge da barriera a molti dei farmaci).
Alla ricerca più direttamente traslazionale, consentendo di:
• studiare la risposta ai trattamenti terapeutici sul tessuto tumorale o sulle cellule derivate dai campioni tumorali
• identificare biomarcatori, cioè molecole sentinella, che possono essere seguite nel tempo anche su campioni di sangue e darci delle indicazioni su come il tumore risponde a certi trattamenti
• identificare popolazioni tumorali resistenti al trattamento
• studiare tali meccanismi di resistenza.
Un’accurata diagnosi patologica e molecolare è fondamentale per l’identificazione del trattamento ottimale dei pazienti, nell’ottica della medicina personalizzata la quale consente di dosare il carico di terapie in rapporto all’aggressività della malattia. Questo concetto, applicabile a tutti i tumori che colpiscono i bambini, è particolarmente vero per i tumori cerebrali per i quali è possibile, nella più recente classificazione dell’organizzazione mondiali della sanità, riconoscere più di 80 tipologie tumorali differenti.
Una nuova tecnica si è affacciata nel panorama diagnostico dei tumori del sistema nervoso centrale.
Questa tecnica, denominata profilo di metilazione, si integra e si pone come ausilio alle altre indagini diagnostiche, in particolare anatomo-patologiche, per meglio definire il tumore, soprattutto in quei casi in cui la valutazione patologica non riesca, da sola, a classificare il tumore se non che in macro entità.
Studiare la metilazione del DNA nelle cellule di un tumore cerebrale ha quindi l’obiettivo di creare una sorta di “carta d’identità” del tumore.
La somma di tutte queste carte d’identità permette di identificare gruppi di tumore, uguali tra di loro e con le stesse caratteristiche. Questa tecnica consente quindi di riconoscere eventuali alterazioni molecolari alla base della malattia per permettere ai patologi esperti di tumori cerebrali di formulare una più completa diagnosi.
Parallelamente, la scoperta di nuove alterazioni molecolari presenti nel tumore è di ausilio alla ricerca biologica su queste malattie. La definizione di queste (che sono solo alcune) delle caratteristiche molecolari del tumore permette inoltre di comprendere meglio l’aggressività della malattia e di fornire quindi risposte più adeguate alla famiglia in termini prognostici. L’individuazione di alterazioni molecolari all’interno del tumore consente inoltre di sviluppare farmaci che possano essere utilizzati in maniera mirata sul tumore.
Questo approccio, cioè il profilo di metilazione, è uno dei progetti di ricerca sostenuti per l’Ospedale Bambino Gesù di Roma che si pone l’obiettivo di divenire, grazie ai fondi raccolti, un centro di riferimento nazionale per questa metodica disponibile per tutti i bambini che lo necessitino, su indicazione dei patologi e dei medici curanti.
Le attività previste per l’anno in corso riguarderanno due ambiti specifici:
1) ambito relativo alle applicazioni delle tecnologie 3D e della realtà virtuale, così da consentire una pianificazione certa delle procedure chirurgiche cerebrali, limitando rischi ed effetti collaterali post operatori.
2) ambito relativo alle applicazioni dei sistemi robotici nella neurochirurgia oncologica, utili sia da un punto di vista diagnostico, sia terapeutico, aumentando la precisione e diminuendo la manipolazione del tessuto cerebrale da parte del chirurgo. Per riuscirci è previsto un finanziamento di 40.000 euro a sostegno di:
– un borsista di ricerca neurochirurgo
– un borsista di ricerca tecnico 3D
– spese di materiale a supporto del progetto
Le attività prevedono una crescente attenzione alla preservazione e al recupero delle funzioni neurologiche nella popolazione neuro-oncologica pediatrica.
La disabilità neurologica ha un grande impatto sulla qualità di vita di questi bambini, sia durante il percorso terapeutico, sia nella vita futura.
Il danno neurologico, oltre che dipendere dalla malattia, può essere peggiorato dalle contromisure terapeutiche, compresa la chirurgia, la chemioterapia e la radioterapia. Una puntuale valutazione clinica neurologica permette di identificare ed interpretare al meglio un eventuale danno neurologico.
Per la realizzazione di queste attività è previsto un contributo di 18.000 euro per:
– identificare e supportare uno specialista neurologo per il campo neuro-oncologico pediatrico
Presso OPBG è stato messo a punto negli ultimi anni un flusso di lavoro standardizzato per la caratterizzazione molecolare dei tumori cerebrali pediatrici. Per ogni singolo tumore viene analizzato il profilo di metilazione del DNA (PMD) che rappresenta “l’impronta digitale” della cellula di origine del tumore. Da questa metodica viene inoltre estrapolata anche l’alterazione del numero di copie del DNA (CNV).
Questo strumento si sta rivelando di fondamentale importanza nel miglioramento della precisione diagnostica. Le analisi del PMD e del CNV contribuiscono a guidare l’approccio terapeutico in molti dei casi più difficili e controversi dal punto di vista istopatologico.
Per la realizzazione di tali attività si stima un contributo di 25.000 euro per:
– le spese di reagentario
La disabilità neurologica ha un grande impatto sulla qualità di vita di questi bambini, sia durante il percorso terapeutico, sia nella vita futura.
L’acquisizione delle caratteristiche di staminalità può rappresentare un forte vantaggio per le cellule tumorali, favorendo l’insorgenza di tumori, guidando resistenza alle terapie convenzionali e promuovendo le recidive di malattia. In particolare, l’attivazione di meccanismi che mediano l’adattamento agli ostacoli metabolici e microambientali potrebbe giocare un ruolo importante nell’aumentare l’aggressività del tumore.
Con questo progetto, ci proponiamo di indagare l’espressione e la funzione di una via di risposta allo stress cellulare nelle cellule staminali isolate dal medulloblastoma (MB), il tumore solido maligno più comune in età pediatrica. I risultati del progetto faranno luce sui meccanismi di progressione del MB e identificheranno nuove strategie terapeutiche specifiche da traslare nella pratica clinica. Inoltre, la sovraespressione di molecole appartenenti a questa via del segnale in campioni tumorali e nei fluidi corporei potrebbe rappresentare un nuovo biomarcatore prognostico per i pazienti affetti da MB.
Per la realizzazione del progetto è previsto un contributo di 25.000 euro per:
– supportare la sperimentazione in vitro e in vivo
Movimento e sport costituiscono un’occasione di crescita per ogni soggetto e sono importanti fattori non solo per migliorare la salute e la qualità della vita, ma anche per favorire i processi di inclusione e di coesione nella società. Per le persone con patologie complesse lo sport, oltre a ricoprire un ruolo importante in campo riabilitativo, è uno strumento essenziale per lo sviluppo psicofisico, per promuovere ed educare all’autonomia, potenziare le capacità esistenti, accrescere l’autostima e per favorire l’integrazione sociale.
Per permettere alle persone con patologie complesse di partecipare, su base di eguaglianza con gli altri, alle attività sportive è necessario: incoraggiare e promuovere la partecipazione alle iniziative di promozione dell’attività fisica; assicurare che le persone con disabilità abbiano l’opportunità di partecipare ad attività sportive specifiche; assicurare che le persone con disabilità abbiano accesso a strutture sportive senza barriere architettoniche.
Il progetto, della durata di 2 anni, si articola su tre percorsi: riabilitazione, ricerca e opportunità ed è stato pensato in collaborazione con la Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS di Roma.
In ambito riabilitativo gli obiettivi sono molteplici: abilitare i bambini e i ragazzi in tutto affinché possano esperire il movimento in maniera qualitativa e quantitativa; ridurre l’immobilità come nel caso, ad esempio, delle patologie neuromuscolari; gestire la patologia da un punto di vista cognitivo, sociale, comunicativo partendo dai bisogni dei bambini e ragazzi per migliorare la qualità di vita.
In ultimo, ma non per importanza, troviamo le opportunità. Lo sport è portatore di uno straordinario potenziale educativo sostenendo i processi di sviluppo di competenze motorie, cognitive, emotive e relazionali, veicolando valori come il rispetto di sé, degli altri e dell’ambiente, parità di opportunità, solidarietà.
L’iniziativa si inserisce all’interno della campagna promossa da Fondazione Heal del LOOK BEYOND – Guardare oltre, che nasce con l’obiettivo di promuovere ogni tipo di unicità, guardando oltre la malattia e i limiti da essa imposta, abbattendo stereotipi e pregiudizi.
Il progetto è in corso di finanziamento con una cifra pari a 250.000 euro per:
– il pagamento di strutture sportive e trainer
– l’avvio di laboratori per promuovere la socialità e l’inclusione attraverso il tema dello sport
– la stesura e pubblicazione di un elaborato che raccolga tutti i dati emersi durante l’intero progetto
Il progetto Aeneide (o Eneide), promosso da Fondazione Heal in collaborazione con l’Istituto Neurologico Carlo Besta di Milano, ha l’obiettivo di predisporre il know how sulla tecnologia neurochirurgica per avviare una formazione completa e costante rivolta ai neurochirurghi del futuro, senza limiti di spazio e di tempo.
Per il raggiungimento dell’obiettivo preposto, Fondazione Heal intende porsi come valido interlocutore attivo su più livelli: non solo come partner finanziario per dotare l’istituto che intende aderire al progetto della tecnologia avanzata, ossia un simulatore neurochirurgico, ma anche come mediatore sui diversi progetti di ricerca che possono attivarsi nel campo della formazione neurochirurgica.
In tal senso, si prevedono due differenti strade applicative:
* acquisto del simulatore neurochirurgico a un istituto di cura che non ne è dotato, ampliando così il raggio di azione e conoscenze dell’istituto, che verranno messe a disposizione del settore;
* creare un centro ad hoc adibito esclusivamente alla formazione dei neurochirurghi. Tale centro potrebbe sorgere all’interno di un istituto di cura specializzato che predispone uno spazio libero di accogliere il simulatore neurochirurgico e con esso i percorsi di formazione neurochirurgica.
Il progetto è attualmente in fase di finanziamento.
Le attività di ricerca che ruotano intorno all’Unità di Neuro-oncologia dell’ Ospedale Pediatrico Bambino Gesù si incentrano sull’ utilizzo di materiale biologico raccolto da pazienti affetti da tumori del sistema nervoso centrale (SNC). Questi campioni includono tessuto tumorale, sangue, liquido cerebrospinale etc.
Il laboratorio di ricerca necessita di una figura di tissue collector che sarà responsabile del ricevimento, anonimizzazione, catalogazione, conservazione e smistamento dei vari campioni all’interno del laboratorio e tra i diversi gruppi di ricerca afferenti.
Il tissue collector sarà responsabile anche del processamento primario dei campioni, che includono tra gli altri, estrazione di DNA e RNA per le analisi molecolari effettuate e criopreservazione dei campioni tumorali per la biobanca dell’Unità di Neuro-oncologia.
Nell’ambito dello studio dei gliomi di alto grado, dei gliomi diffusi intrinseci del ponte e gliomi diffusi della linea mediana, tra i tumori più aggressivi del SNC, il tissue collector sarà anche impegnato sulla derivazione e messa a punto di modelli cellulari come le colture cellulari primarie derivate da pazienti e la messa a punto di mini brain, per consentire lo studio in vitro di questi tumori in un microambiente più fisiologicamente adatto e simile a quello del cervello.
L’attività di finanziamento prevede la somma di 24.000 euro per:
– il sostegno a un tecnico di laboratorio con esperienza per le colture, growth factors e kit di estrazione
– i materiali necessari alle attività
I gliomi diffusi intrinseci del ponte (DIPG) e i gliomi diffusi della linea mediana (DMG) con mutazione H3K27M, sono tumori cerebrali pediatrici tra i più aggressivi per decorso clinico e ad oggi senza alcuna opzione terapeutica efficace.
Grazie al contributo della Fondazione Heal, i laboratori di ricerca dell’Unità di Neuro-oncologia, si sono potuti avvalere di una libreria di 1500 farmaci, in parte approvati dalla FDA e in parte sperimentali. Mediante l’utilizzo di questi farmaci e utilizzando linee cellulari primarie derivate da pazienti affetti da DIPG/DMG, abbiamo identificato potenziali inibitori, che in combinazione con le cellule CAR T-cell dimostrano un potente effetto antitumorale in vitro.
Ora ci poniamo l’obiettivo di valutare in maniera più approfondita l’effetto antitumorale di questo nuovo approccio terapeutico e validare questi risultati a livello pre-clinico mediante studi in vivo utilizzando modelli murini di DIPG che abbiamo sviluppato. Questo è un passo essenziale, necessario prima di passare a una potenziale sperimentazione clinica.
Il finanziamento di questo progetto prevede una somma di 25.000 euro per:
– materiali
– farmaci
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