Un sigillo per le perdite intestinali e gastriche
Alexandre Anthis, borsista dell'ETH, sta sviluppando un cerotto intestinale che sigilla le suture chirurgiche sull'intestino o sullo stomaco. Il materiale indica anche tempestivamente se si è verificata una perdita, prevenendo così gravi complicazioni.
Per i chirurghi, le riduzioni dello stomaco o l'asportazione di tessuto intestinale sono ormai procedure di routine. Tuttavia, i medici sono ancora all'oscuro se le suture che lasciano nel tratto gastrointestinale siano davvero strette.
Di conseguenza, un paziente su dieci soffre ancora di complicazioni, come la fuoriuscita di succo gastrico o di contenuto intestinale nell'addome, causando una grave infezione. Tuttavia, le perdite di sutura sono difficilmente riconoscibili dall'esterno del corpo e spesso si verificano solo quando il paziente ha improvvisamente una temperatura elevata, segno di un avvelenamento del sangue.
"Il problema delle perdite di sutura dopo interventi sul tratto gastrointestinale è ancora irrisolto", afferma l'ETH. Borsista pioniere Alexandre Anthis. "Non avrei mai pensato che questo fosse ancora un problema, anche nei ricchi Paesi industrializzati".
Il chimico, che ha lavorato all'ETH di Zurigo e all'ETH di Milano, è stato in grado di creare un materiale che non è in grado di resistere a lungo alla fuoriuscita dei succhi digestivi. pagina esternaEmpa Già nella sua tesi di dottorato ha cercato di trovare una soluzione a questo problema e da un anno lavora allo sviluppo di un cerotto high-tech che non solo sigilla completamente le suture di intestino e stomaco, ma indica anche tempestivamente se la sutura sta perdendo.
Cerotti intestinali in idrogel
La base di questo cerotto intestinale è un idrogel. Al suo interno sono incorporati alcuni elementi chimici sensoriali che reagiscono alle variazioni del valore del pH causate dalla fuoriuscita dei succhi gastrici o a determinati enzimi presenti nell'intestino. Utilizzando un dispositivo a ultrasuoni convenzionale, i medici possono controllare facilmente e in modo non invasivo, dopo un'operazione, se il cerotto presenta o meno dei cambiamenti. Una perdita nell'intestino può essere rilevata dopo tre ore, una perdita nello stomaco dopo soli 15 minuti. Attualmente, spesso occorrono giorni per rilevare le perdite.
"Trovo molto soddisfacente sviluppare qualcosa di cui c'è davvero bisogno".Alexandre Anthis
"Il nuovo cerotto intestinale non solo dovrebbe prevenire gravi complicazioni, ma anche ridurre in modo massiccio i costi del sistema sanitario. Dopo tutto, le complicazioni spesso portano a soggiorni più lunghi nei reparti di terapia intensiva e a lunghe riabilitazioni", sottolinea Anthis. Ha dei dati relativi al mercato sanitario statunitense: se si verificano complicazioni post-operatorie, i pazienti devono rimanere due volte più a lungo in terapia intensiva. I chirurghi vascolari utilizzano già cerotti intestinali autoadesivi a base di proteine come la fibrina. Tuttavia, questi materiali non sono in grado di resistere a lungo alle perdite dei succhi digestivi. "La nostra tecnologia non solo proteggerà i pazienti, ma diventerà anche uno strumento importante per i medici", spera l'ingegnere dell'ETH.
La tesi di dottorato come pietra miliare
L'idea di sviluppare un cerotto intestinale è venuta a Inge Herrmann, professoressa di sistemi nanoparticellari presso l'ETH di Zurigo, supervisore del dottorato di Anthis. Anthis racconta che lei e il suo gruppo mantengono un dialogo vivace con medici e chirurghi, ed è stato durante uno di questi scambi che è emersa la necessità di ridurre le complicazioni dopo le operazioni all'intestino e allo stomaco.
Herrmann ha infine affidato ad Anthis il compito di sviluppare una soluzione a questo problema nella sua tesi di dottorato, cosa che ha fatto brillantemente. Grazie a questo risultato, Anthis è stato inserito nella lista "30under30" di Forbes nel 2022. Da quando ha completato la tesi di dottorato, un anno fa, sta lavorando per sviluppare ulteriormente il prodotto e portarlo alla maturità del mercato. Il capitale di avviamento della borsa di studio per pionieri, pari a 150.000 franchi, coprirà il suo salario per un anno e mezzo. Il laboratorio, i materiali e le infrastrutture sono stati decisi dalla cattedra Herrmann.
Grande potenziale di mercato
Ha anche trovato un nome per la sua futura azienda: Veltist, una derivazione della parola greca "veltistos", che significa soluzione semplice ma robusta. Il piano prevede di fondare l'azienda alla fine del 2022, forse un anno dopo, a seconda dell'andamento delle sperimentazioni previste sui suini. Il tratto gastrointestinale di questi animali è molto simile a quello degli esseri umani e rappresenta quindi un buon modello. A questi test seguirà la prima fase clinica con test iniziali sull'uomo.
Anthis ha ancora molto lavoro da fare. Anche l'ulteriore sviluppo del cerotto è impegnativo. "Il nostro obiettivo è che si degradi nel corpo e che resista il più a lungo possibile alle condizioni più avverse nell'addome. Inoltre, non deve attivare il sistema immunitario", afferma Anthis. Ma non sarà facile conciliare tutti questi requisiti. Tuttavia, è fiducioso. "Mi piace giocare e creare con materiali diversi, che ora mi si addicono molto bene".
? anche in contatto con una grande azienda di tecnologia medica. Il problema delle perdite intestinali dopo un intervento chirurgico è significativo e il volume di mercato è di conseguenza elevato. Solo in Svizzera, 120.000 persone si sottopongono ogni anno a interventi di chirurgia gastrointestinale e 14 milioni in tutto il mondo. "Si tratta di un grande volume di mercato con un potenziale corrispondente", afferma Anthis, che è fiducioso di poter raggiungere una svolta.
Un lavoro significativo ma difficile
"Trovo molto soddisfacente sviluppare qualcosa di cui c'è davvero bisogno", dice, prima di aggiungere subito dopo con serietà: "Un progetto come questo richiede coordinamento e duro lavoro su vari fronti se si vuole che abbia una qualche possibilità di passare dal laboratorio alla clinica". Pertanto, la cosa più importante è trovare una grande squadra e buoni collaboratori per un'impresa del genere.
Si vede che il progetto gli sta a cuore. Attualmente sta lavorando sodo e con grande impegno. "A volte è totalmente folle", dice ridendo, "ma noi giovani imprenditori viviamo per questo dolore".
Riferimento alla letteratura
Anthis AHC, Hu X, et al. Chemically Stable, Strongly Adhesive Sealant Patch for Intestinal Anastomotic Leakage Prevention. Advanced Materials Adv Func Matl, Volume31, Issue, 16 April 15, 2021, doi: pagina esterna10.1002/adfm.202007099