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Una nuova tecnica di imaging ad alta risoluzione potrebbe rivoluzionare le attuali tecniche di scansione cellulare del corpo umano. E' quella che ha sviluppato un gruppo di scienziati dell’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), in Francia e dell’University College London (UCL), grazie a un finanziamento di un milione di dollari ricevuto dalla Chan Zuckerberg Initiative, che ha lo scopo di promuovere l'imaging dei tessuti profondi. “Questa metodologia ha diversi campi di applicazione – spiega Paul Tafforeau dell’ESRF – e permette di scansionare, ad esempio, i polmoni umani con dettagli senza precedenti, il che potrebbe essere utile per comprendere la lesione causata da Covid-19”.

I ricercatori hanno sviluppato un innovativo approccio di imaging grazie all'utilizzo del sincrotrone, un tipo di acceleratore di particelle circolare e ciclico, grazie al quale è possibile ottenere la scansione di un intero corpo umano a livello cellulare, con una risoluzione oltre cento volte più elevata rispetto alla tomografia assiale computerizzata (TAC). “Il nostro progetto – continua Peter Lee dell'UCL – si basa sul recente aggiornamento Extremely Brilliant Source (EBS) all'ESRF che ha creato il primo sincrotrone di quarta generazione ad alta energia al mondo. Gli studi di fattibilità evidenziano che sarà possibile ottenere dettagli senza precedenti”. Gli scienziati sottolineano che questo metodo innovativo consentirà di eseguire l'istologia 3D virtuale in modo non invasivo e in maniera diffusa e completa di qualunque organo del corpo. “Questo lavoro sarà adattato all'imaging clinico – sostiene Rebecca Shipley dell'UCL – utilizzando l'intelligenza artificiale per correlare la mappatura cellulare del progetto alle tecniche diagnostiche cliniche”.

Il gruppo di ricerca ha testato il sistema su organi di pazienti affetti da Covid-19. In questo modo è stato possibile effettuare un'accurata valutazione del complesso sistema vascolare del polmone in tre dimensioni, fino ai più piccoli capillari coinvolti nello scambio di gas alveolare. I risultati preliminare sono stati diffusi con un video pubblicato su YouTube.

“Abbiamo dimostrato che le alterazioni del sistema vascolare giocano un ruolo importante nella fisiopatologia della polmonite da nuovo coronavirus", commenta Tafforeau. "I nostri risultati evidenziano i vantaggi potenzialmente trasformativi di questa tecnica per aiutare a comprendere le lesioni provocate dall’infezione da coronavirus e da altre malattie”, aggiunge. “Covid-19 ha rivoluzionato diversi aspetti delle nostre esistenze", sottolinea Lee. "Abbiamo pensato che alcune tecniche originariamente sviluppate per la paleontologia avrebbero potuto aprire la strada a un nuovo livello di precisione di imaging organico. Il grande valore aggiunto di questo progetto - conclude - è la collaborazione internazionale che ci ha permesso di mettere a punto un sistema in grado di aiutare la ricerca medica a comprendere l’impatto di Covid-19 sull’organismo umano e, in futuro, di condurre scansioni ad alta risoluzione senza danneggiare gli organi”.

Foto: credit ESFR