È l’obiettivo principale di un progetto di ricerca che vede coinvolti scienziati dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, campus di  Roma e della Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS insieme a Sapienza Università di Roma e Università di Limoges. Il progetto, denominato “MULTIPROBE”, ha vinto il prestigioso finanziamento ERC Synergy Grant 2025. Un secondo finanziamento ERC in questa categoria è stato assegnato a una ricercatrice della Facoltà di Lettere e Filosofia dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, campus di Milano.

Fare la diagnosi e trattare il tumore in tempo reale durante l’endoscopia, in un’ottica di teragnostica innovativa in cui si identifica e caratterizza il tumore con una ‘biopsia ottica’ ad alta risoluzione e contemporaneamente si annientano le cellule malate con plasma freddo, una terapia che non prevede energia termica e che, quindi, è molto più sicura: è questo il cuore di “MULTIPROBE – Real-time endoscopic diagnosis and therapy of gastrointestinal tumors through multimode nonlinear fibers”, un progetto multicentrico condotto da ricercatori  di Università Cattolica del Sacro Cuore, campus di Roma, Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS, Sapienza Università di Roma e Università di Limoges, in Francia, che ha vinto il prestigioso bando di ricerca ERC Synergy Grant 2025 dell’European Research Council.

L’ammontare del finanziamento globale del progetto è di oltre 6 milioni di Euro, di cui 3 milioni assegnati a Università Cattolica del Sacro Cuore e Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS.

L’obiettivo principale di MULTIPROBE è lo sviluppo di endoscopi ibridi, dispositivi miniaturizzati che combinano funzionalità diagnostiche e terapeutiche mai integrate prima, servendosi di innovazioni tecniche rivoluzionarie che aumentano la risoluzione delle immagini acquisite e il contrasto per una biopsia ottica potentissima, e al tempo stesso aumentano la capacità di penetrazione della cura.

“Superando lo stato dell’arte attuale, lo scopo del progetto è aggiornare il tanto atteso concetto di diagnosi ottica in vivo e in tempo reale, con una risoluzione più elevata, un contrasto e una penetrazione tissutale maggiori. Inoltre, combina le capacità endoscopiche con la terapia a plasma freddo integrata, dando vita a un

approccio teragnostico all’avanguardia in oncologia, spiegano i supervisori del progetto Stefan Wabnitz, di Sapienza Università di Roma, Massimiliano Papi, professore associato di Fisica del Dipartimento di Neuroscienze dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, campus di Roma, Ivo Boskoski, professore associato di Gastroenterologia presso il Dipartimento di Medicina e Chirurgia TraslazionaleeDirigente Medico Gastroenterologo ad alta specializzazione presso la Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS, Vincent Couderc, dell’Università di Limoges. Questo significativo progresso sarà dimostrato inizialmente nell’endoscopia gastrointestinale (GI), con l’obiettivo di estenderlo a tutti gli altri campi diagnostici medici pertinenti.

Il Synergy Grant (SyG) promuove progressi sostanziali nella frontiera della conoscenza e incoraggia nuove linee produttive di ricerca nonché nuovi metodi e tecniche. È destinato a gruppi costituiti da un minimo di due e da un massimo di quattro Principal Investigator (PI), ognuno dei quali potrà avere il proprio gruppo di ricerca. Il progetto MULTIPROBE, della durata di 4 anni, riceverà un finanziamento di oltre sei milioni di euro.

Un secondo finanziamento ERC Synergy in questa categoria è stato assegnato a ricercatori dell’Università Cattolica del Sacro Cuore, campus di Milano, guidati dalla professoressa Caterina Giostra, ordinario presso il Dipartimento di Storia, Archeologia e Storia dell’arte.

Background

In endoscopia dell’apparato gastrointestinale c’è urgente bisogno di strumenti affidabili per la “biopsia ottica” e la “patologia istantanea” e il trattamento in tempo reale. La biopsia ottica, o valutazione e differenziazione tissutale intraoperatoria, serve a caratterizzare la natura del tessuto in base a un segnale ottico. Questa tecnologia consente ai medici di ricevere un feedback immediato durante l’osservazione, evitando potenzialmente la necessità di rimuovere il tessuto per avviarlo alla biopsia tradizionale. Consente l’esame di numerosi tessuti, che sarebbe impraticabile rimuovere nella loro interezza, quindi solo i tessuti essenziali vengono asportati in base al giudizio del medico. Inoltre, la biopsia ottica può ridurre significativamente sia i costi che i tempi procedurali. L’endoscopia è da tempo fondamentale nella diagnosi e nel trattamento dei disturbi gastrointestinali, offrendo un approccio sicuro ed efficace. Tuttavia, lo stato dell’arte attuale si basa ancora sull’istopatologia del tessuto prelevato per la diagnosi conclusiva del cancro. Ciò comporta ritardi critici nell’inizio del trattamento e comporta costose procedure di laboratorio. Inoltre la biopsia classica richiede settimane per ottenere risultati, il tutto ritardando le terapie.

La diagnosi e la terapia insieme

MULTIPROBE vuole portare a uno strumento di diagnosi e terapia insieme.

L’approccio MULTIPROBE rappresenta una soluzione rivoluzionaria alle sfide incontrate nelle tecniche che combinano imaging non lineare e trattamento istantaneo diretto attraverso l’uso di un sistema endoscopico innovativo che sfrutta le ‘fibre ottiche multimodali’ (che trasmettono più bande dello spettro di luce), per illuminare i tessuti da analizzare. Questa innovazione semplifica, riduce i costi e accelera significativamente il processo di focalizzazione del fascio. Alla fine si ottengono immagini più ‘pulite’ e nitide rispetto ai metodi convenzionali, quindi più informative sullo stato di salute dei tessuti, spiega il professor Papi.

“Le fibre multimodali che stiamo sviluppando – precisa – sfruttano fenomeni fisici come la condensazione della luce, grazie ai quali la luce si auto-organizza all’interno della fibra mantenendo un fascio stabile e coerente anche quando la fibra è piegata o sottoposta a stress (come avviene in un tessuto biologico). Questo consente di ottenere immagini ad altissima qualità e risoluzione durante l’endoscopia”, ribadisce.

Per la terapia si utilizzano getti di plasma freddo atmosferico, controllati per colpire con precisione ed eradicare le cellule tumorali inducendo la morte cellulare programmata (apoptosi, immunomediata in tempo reale) e l’arresto della moltiplicazione cellulare. Ciò che distingue la terapia al plasma è la sua natura non termica e selettiva, che garantisce un impatto minimo sui tessuti sani adiacenti. Ciò si traduce in minori effetti collaterali e un miglioramento complessivo dell’esperienza del paziente, evitando la fibrosi tissutale secondaria e danni al sistema vascolare e linfatico.

“Questa innovazione è destinata a rivoluzionare la cura del cancro, eliminando la necessità di procedure separate e consentendo una transizione fluida dalla diagnosi al trattamento – spiegano i professori Papi e Boskoski. Con il progredire della ricerca, il nostro obiettivo è quello di portare la tecnologia MULTIPROBE da un concetto pionieristico alla pratica clinica, inaugurando una nuova era nel trattamento del cancro. Attraverso test rigorosi, miriamo a stabilire questo approccio integrato come standard nell’oncologia gastrointestinale, in particolare per la displasia gastrointestinale di basso e alto grado e i tumori gastrointestinali precoci. Questa soluzione completa, efficiente e altamente efficace offrirà a medici e pazienti un potente strumento nella loro lotta contro il cancro”.

«Desidero esprimere, a nome dell’intera comunità accademica, la profonda soddisfazione di essere tra gli atenei italiani con il maggiore numero di ERC Synergy Grant 2025 ottenuti. Il successo dei professori Caterina Giostra, Massimiliano Papi e Ivo Boskoski, assegnatari di questo prestigioso riconoscimento, rappresenta un risultato di straordinario rilievo per la nostra Università – dichiara la professoressa Elena Beccalli, Rettore dell’Università Cattolica del Sacro Cuore –. È la conferma della pregevole qualità della ricerca condotta in Università Cattolica in diversi ambiti del sapere, capace di affrontare sfide scientifiche di frontiera grazie a collaborazioni internazionali di elevata reputazione. Questi lodevoli risultati – che si aggiungono a quelli conseguiti nell’anno con ERC Starting Grant, Cost Action e Horizon Europe MSCA – testimoniano l’ambiente favorevole alla ricerca del nostro Ateneo e la presenza di eccellenze in molteplici discipline. Tutto ciò consolida la nostra radicata vocazione scientifica da sempre orientata all’avanzamento della conoscenza e al bene comune».

«Il progetto MULTIPROBE, guidato dai professori Papi e Boskoski, è un esempio virtuoso di integrazione tra ricerca di base e applicata. Rappresenta la capacità della nostra Facoltà di promuovere una ricerca innovativa e interdisciplinare, in grado di generare ricadute concrete per la pratica clinica. Questo riconoscimento europeo testimonia la solidità scientifica e l’eccellenza del nostro impegno nel campo della medicina», dichiara il professor Alessandro Sgambato, Preside della Facoltà di Medicina e Chirurgia.

«Il progetto MULTIPROBE dimostra come la collaborazione tra ricerca di laboratorio e ricerca clinica possa produrre risultati di assoluto rilievo internazionale. Il lavoro congiunto dei professori Papi e Boskoski esprime al meglio la missione della Fondazione Gemelli: trasformare la conoscenza scientifica in innovazione al servizio dei pazienti. È un risultato che rafforza la nostra vocazione alla ricerca traslazionale e all’eccellenza – afferma il professor Antonio Gasbarrini, Direttore scientifico della Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS -. Colgo l’occasione per ricordare un altro recente successo di università e policlinico a testimonianza del valore della nostra scuola, cioè l’ERC ottenuto dal nostro ricercatore Gianluca Ianiro con un finanziamento di 1,5 milioni di euro per il progetto MicroRestore, che rientra tra i finanziamenti destinati ai talenti che hanno completato il dottorato negli ultimi sette anni».