L’osteoporosi è una malattia legata all’invecchiamento ma non solo. Oggi per diagnosticare l’osteoporosi occorre andare in ospedale. Cosa succederebbe se la diagnosi potesse essere fatta comodamente nell’ambulatorio del medico?

Ne parliamo con la professoressa Francesca Cosmi, docente di Ingegneria presso l’Università degli Studi di Trieste. La professoressa Cosmi è laureata in Ingegneria Meccanica con indirizzo in Bioingegneria. Durante il dottorato di ricerca ha svolto gran parte delle sue ricerche all’estero negli Stati Uniti ed ha collaborato a un progetto innovativo e pioneristico di simulazione di intervento chirurgico tra Pasadena (California) e Milano.

Professoressa ci spieghi come è possibile fare una diagnosi di osteoporosi in modo rapido, comodo e sicuro.

“E’ possibile grazie al BES TEST, un software di analisi innovativo che elabora le immagini acquisite mediante un sistema portatile che ha dimensioni poco superiori a quelle di una pistola che scannerizza i codici a barre ma che in realtà consente di fare delle radiografie a bassissima intensità e quindi con rischi praticamente nulli per chi la usa. Le immagini che vengono prodotte, devono essere poi elaborate dal servizio di analisi BES TEST, basato sul software che ho sviluppato e che fornisce i dati necessari per la diagnosi. Inoltre, le radiografie vengono fatte sulle ossa della mano non dominante, perciò non è neanche necessario sdraiarsi o spogliarsi e non vengono coinvolti gli organi riproduttivi, per cui il BES TEST può essere eseguito anche in giovane età.

Infine, mentre è consigliato eseguire la MOC ogni 18-24 mesi per poter apprezzare le differenze nella densità ossea, il BES TEST si può eseguire molto più frequentemente sia perché funziona a bassissime intensità di radiazione, sia perché indaga l’elasticità della struttura interna dell’osso, che si modifica molto più rapidamente del contenuto minerale”.

Quello che descrive è molto semplice ma come è nata l’idea?

“E’ nata quasi per caso durante un seminario a Trieste quando dopo aver presentato un lavoro su modelli matematici, un ricercatore che lavorava al sincrotone mi ha chiesto se i modelli matematici che avevo presentato potevano essere applicati per studiare gli effetti dell’assenza di gravità sull’osso. Successivamente, in un’altra riunione, è nata l’idea di sviluppare dei modelli matematici che potessero essere utilizzati in clinica, facendo delle simulazioni di applicazione di carico sull’osso ricavate da analisi di immagini radiografiche.

A questo punto è nato il vero interesse per trovare un metodo complementare al metodo di valutazione dell’osteoporosi che attualmente è la MOC, un metodo che si basa sulla densitometria ovvero sulla misura della quantità di minerale osseo ma che non dice nulla a proposito dell’elasticità dell’osso che è invece un parametro predittivo di rischio frattura molto importante.

Il metodo che abbiamo sviluppato grazie ai modelli matematici si basa proprio sulla misura dell’elasticità che è collegata alla resistenza dell’osso. Nella pratica clinica non è possibile verificare l’elasticità e la resistenza dell’osso direttamente facendo ad esempio una biopsia, perciò abbiamo sviluppato il metodo diagnostico che ricava una biopsia virtuale attraverso le mini-radiografie che sono poi elaborate da un software sviluppato dal me e dal mio team”.

Come vengono eseguite le radiografie?

Inizialmente abbiamo utilizzato i sistemi radiologici convenzionali ma non erano adeguati per diversi motivi. Nel 2015 mi sono imbattuta in immagini radiografiche ottenute da un sistema portatile. Ho contattato l’azienda produttrice e abbiamo verificato che fossero adeguate.

Il primo studio di popolazione, che ha coinvolto oltre 500 volontari, è stato possibile dopo la presentazione del progetto durante il festival della ricerca scientifica Trieste NEXT. Da lì è partito il progetto imprenditoriale che ha portato alla fondazione nel 2016 della società M2 Test che commercializza il prodotto BES TEST. A oggi abbiamo applicato il test su oltre settemila persone“.

Il BES TEST è utilizzato solo per rilevare l’osteoporosi negli anziani o ha altre applicazioni?

“La diagnosi di osteoporosi nell’anziano, soprattutto donna, è una applicazione del BES TEST, tuttavia ci sono molte altre applicazioni, in particolare nell’ambito oncologico. Infatti, è noto che in seguito alla terapia di blocco ormonale che può essere eseguita su donne con tumore al seno, si possono avere delle alterazioni ossee, simili all’osteoporosi, che rendono fragili le strutture interne dell’osso, le trabecole e possono portare a fratture spontanee dell’osso anche della colonna vertebrale.

Allo stesso modo anche nei tumori alla prostata vengono eseguite terapie di blocco ormonale che hanno le stesse conseguenze.

Anche nei pazienti con malattia renale cronica è importante indagare la qualità dell’osso (la densità non è esaustiva) e in questo momento l’unico metodo di indagine, utilizzato soprattutto in ricerca, è la biopsia della cresta iliaca che è un intervento vero e proprio.

I danni all’osso, provocati da farmaci non sono rilevabili precocemente dalla MOC, perché per definizione la MOC rileva le alterazioni della densità sulla superficie dell’osso che richiedono molto tempo per verificarsi. Invece, le alterazioni della struttura interna, ovvero delle trabecole, sono predittive di un danno molto precocemente e il BES TEST ha proprio questo obiettivo di diagnosi nello stadio iniziale della patologia.

Il concetto fondamentale sul quale si basa questo test, è che l’osso non è un materiale statico, è molto dinamico, infatti modifiche dell’elasticità dell’osso si manifestano anche solo dopo poche settimane passate a letto o in seguito a una ingessatura. Inoltre, l’osso è il magazzino dei minerali che il nostro corpo utilizza per mantenere attivo il nostro metabolismo e il sistema neuro-muscolare, perciò non è solo la struttura che ci sostiene ma è anche un fondamentale componente per mantenersi in salute.

Pensando a questo dinamismo dell’osso, un’altra possibile applicazione del BES TEST, è in ambito sportivo, dove uno sportivo professionista, a causa dell’alimentazione e dei grandi carichi ai quali sottopone lo scheletro, vede modificarsi la struttura interna dell’osso in maniera molto significativa. Basta citare le fratture da stress che ogni tanto accadono ai giocatori di basket, di pallavolo o agli sciatori. Poter prevenire queste fratture attraverso un’analisi predittiva dello stato di elasticità e resistenza dell’osso sarebbe di grande aiuto per prevenire gli infortuni e allungare la carriera dell’atleta”.

Lei ha svolto diversi anni di ricerca all’estero, è professoressa e mamma di due figlie. Quali potrebbero essere i consigli che vorrebbe dare a una giovane ricercatrice?

“Consiglierei di seguire sempre le proprie passioni e di non rinunciare ai propri sogni, non solo lavorativi ma anche affettivi e familiari. E’ fondamentale però avere accanto una persona e una rete di familiari e amici che comprendano le passioni fornendo supporto spontaneamente e che interpretino in modo fluido i ruoli all’interno della coppia, nel rispetto reciproco”.

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