Long-Covid e ricerca genomica: i progetti UPO premiati dalla Regione Piemonte

Dall’inizio della pandemia, la ricerca applicata alla prevenzione e al contrasto degli effetti della Covid-19 portata avanti nei laboratori UPO non conosce sosta. Il collettore di riferimento per la ricerca sulla pandemia in ambito sanitario è il CAAD, il Centro di ricerca traslazionale sulle malattie autoimmuni e allergiche dell’Università del Piemonte Orientale, che nei giorni scorsi ha ottenuto ulteriori finanziamenti per valutare gli effetti di lungo periodo della Covid-19 e per studiare metodi di prevenzione di future epidemie e pandemie.

Il CAAD ha ottenuto un finanziamento prossimo agli 1,7 milioni di Euro nell’ambito del bando competitivo della Regione Piemonte “INFRA-P2”, rivolto al “Potenziamento di laboratori di prova e infrastrutture di ricerca già esistenti nella disponibilità di organismi di ricerca pubblici e progetti di ricerca e sviluppo finalizzati al contrasto della pandemia Covid-19”. Nello specifico sono stati premiati due progetti coordinati dalle professoresse del Dipartimento di Scienze della salute Annalisa Chiocchetti (progetto TECNOMED-HUB) e Sandra D’Alfonso (progetto SURVEIL).

Recenti stime della WHO (Organizzazione Mondiale della Sanità), indicano che oltre cento milioni di persone presentano attualmente conseguenze a lungo termine del COVID-19, condizione definita long-COVID. Nel breve periodo è plausibile prevedere che i sistemi sanitari dovranno fare fronte a un’ondata di pazienti long-COVID via via crescente. Secondo le coordinatrici dei progetti UPO oggi «è prioritario avere a disposizione strategie che ci consentano di fronteggiare tale emergenza».

Il progetto TECNOMED-HUB (TECNiche multi-OMiche nelle scienze mEDicHe: intelligenza artificiale a supporto della salUte puBblica) nasce per realizzare, sul territorio piemontese, una piattaforma tecnologica a supporto della ricerca medica 4.0 nella gestione dei pazienti long-COVID.

«Il modello di riferimento ricalca quello di un adattatore multiplo per le comuni chiavette USB» commenta Annalisa Chiocchetti (professore ordinario di Patologia generale al Dipartimento di Scienze della salute), «che consente di collegare simultaneamente più dispositivi uguali o diversi fra loro, i quali sono così in grado di dialogare fra di loro e scambiarsi informazioni.» Da qui il progetto di creare una piattaforma tecnologica all’avanguardia che integra piattaforme multi-omiche per l’analisi profonda di materiale biologico, con algoritmi di autoapprendimento, data mining e big data analytics. «Questi strumenti di intelligenza artificiale (IA) – continua Chiocchetti – riceveranno in ingresso dati strutturati e non, ottenuti dalle piattaforme di genomica, proteomica e immunomica e saranno in grado di integrarli a dati clinici, per fornire ai ricercatori risultati ben organizzati e facilmente utilizzabili. Il risultato finale, produrrà una Knowledge Map (mappa delle conoscenze) che può, per esempio, aiutare a trovare i collegamenti fra le proprietà genetiche e biologiche di una malattia.»

Il Centro di ricerca traslazionale per le malattie autoimmuni e allergiche (CAAD) di Novara possiede sia le strumentazioni sia i professionisti utili a candidarsi a centro di servizi (HUB) multi-omico di futura generazione; secondo le ricercatrici UPO esso costituisce lo scenario adatto a sostenere la componente innovativa della ricerca del Piemonte Orientale, colmando il gap tecnologico-applicativo in un’area di interesse sia per il sistema socio-sanitario sia per le imprese del territorio.

 TECNOMED-HUB opererà in consorzio con l’Azienda Ospedaliero-Universitaria “Maggiore della Carità” di Novara – per il trasferimento dei risultati al laboratorio analisi e sul territorio – e con due aziende esperte in intelligenza artificiale come Enginsoft e AGS. Ne faranno parte ricercatori dei Dipartimenti di Scienze della salute, di Medicina traslazionale e di Scienze e innovazione tecnologica, oltre a diversi clinici del “Maggiore” di Novara.

TECNOMED-HUB comprende quattro linee strategiche di elevato interesse sanitario:

1. sviluppo di piattaforme tecnologiche all’avanguardia a servizio di pandemie future;
2. monitoraggio degli esiti di COVID-19 nella popolazione piemontese a un anno dalla malattia;
3. valutazione della risposta al vaccino da parte del personale sanitario, del personale universitario e di popolazioni “fragili” (pazienti autoimmuni in terapia con immunosoppressori);
4. trasferimento dei risultati ottenuti da TECNOMED-HUB nella diagnostica clinica e routine del laboratorio analisi ospedaliero.

Il progetto SURVEIL (SvilUppo di una piattafoRma di Vigilanza gEnomica per IL contrasto della pandemia Covid-19) agirà in sinergia con TECNOMED-HUB. Il progetto coordinato da Sandra D’Alfonso vuole realizzare una piattaforma regionale di sorveglianza genomica per contrastare tempestivamente e flessibilmente l’attuale e le possibili future pandemie.  «Nel contrasto alla pandemia è fondamentale avere una fotografia sempre aggiornata del genoma del virus SARS-COV-2 e delle sue nuove varianti» sottolinea la professoressa D’Alfonso (professore ordinario di Genetica medica al Dipartimento di Scienze della salute), «e il sequenziamento dei genomi è la chiave per un’efficace sorveglianza nel tempo.»

SURVEIL prevede cinque obiettivi specifici:

1. realizzare l’unità operativa Vir-Surveil per la sorveglianza genomica virale partecipato dai laboratori e facility di genomica di due organismi di ricerca (IZSPLV e UPO), con piattaforme di sequenziamento ad alta processività;
2. sviluppare e validare protocolli per la diretta e rapida diagnosi delle varianti virali di interesse clinico ed epidemiologico;
3. sorvegliare le infezioni opportunistiche nei pazienti COVID con approcci genomici e nuove soluzioni bioinformatiche;
4. valutare l’associazione SARS-CoV-2/ospite con approccio multiomico;
5. attivare la rete di laboratori SSR del quadrante nord-est Piemonte per il coordinamento delle attività di verifica e validazione clinica dei prodotti della ricerca.

SURVEIL propone soluzioni innovative per la diagnosi delle varianti di Sars-Cov2 quali l’introduzione del sistema di sequenziamento di terza generazione (Nanopore) e lo sviluppo di dispositivi diagnostici basati su tecnologie proprietarie del partner Trustech che presenta elevata flessibilità, sensibilità e specificità. «I risultati del progetto – spiega Sandra D’Alfonso – contribuiranno al contrasto della pandemia in quanto verrà ottimizzata l’infrastruttura per le indagini diagnostiche ad elevata tecnologia, sarà consolidato il coordinamento della rete dei laboratori, saranno sviluppati prodotti commercializzabili per la diagnosi e la gestione dei pazienti. Inoltre le soluzioni proposte potranno essere un modello per future situazioni emergenziali. Per tutto ciò, il progetto SURVEIL si configura come un unicum nel contesto regionale in grado di rispondere alle cogenti esigenze di contrasto alla corrente pandemia e a quelle che potranno coinvolgerci in futuro.»

Il progetto SURVEIL coinvolge, oltre all’Università del Piemonte Orientale, altri cinque partner: un organismo di ricerca (IZSPLV, l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta), due aziende ospedaliere di riferimento del quadrante (l’AOU “Maggiore della Carità” di Novara e L’Azienda ospedaliera nazionale “SS. Antonio e Biagio e Cesare Arrigo” di Alessandria) e due imprese (Trustech e SmartSeq) attive nella diagnostica e informatizzazione sanitaria. Per UPO parteciperanno ricercatori del Dipartimento di Scienze della salute, capofila del Progetto, del Dipartimento di Medicina traslazionale e del Dipartimento di Scienze e innovazione tecnologica.