Dall’inizio della pandemia COVID-19 gli scienziati della SISSA hanno lavorato a diversi livelli per aiutare a comprendere il virus, trovare nuove terapie e sviluppare strategie per contenere la sua diffusione. Ecco alcuni dei progetti in corso.
D2STEP – Quadro statistico basato sui dati per il monitoraggio del potenziale epidemico – PI: Andrea De Simone
La variabile epidemiologica chiave che caratterizza il potenziale di trasmissione di una malattia infettiva è il numero di riproduzione R dipendente dal tempo, definito come il numero atteso di casi secondari causati da ciascuno individuo infetto. La determinazione accurata di R è di fondamentale importanza durante un’epidemia. D2STEP mira a sviluppare un nuovo quadro statistico per una stima in tempo reale affidabile e completamente basata sui dati di R e, quindi, a progettare una metrica delle prestazioni volta a valutare l’efficacia in tempo reale delle misure adottate per contenere la diffusione di epidemie malattie.
SoundGlove – Dispositivo touch-to-sound per una maggiore sicurezza nella gestione dei materiali coronavirus – PI: Mathew E. Diamond
SoundGlove è un dispositivo indossabile che converte il contatto con la pelle in un segnale acustico facilmente interpretabile. L’applicazione principale è quella di aumentare la sicurezza del lavoro manuale pericoloso che coinvolge pazienti e materiali COVID-19, riducendo così il rischio di esposizione degli operatori medici o di laboratorio. Utilizzando SoundGlove, il lavoratore sente la propria manipolazione dell’oggetto, percependo la forma, la conformità, la trama ecc. Come una spinta al feedback visivo. Il progetto è realizzato in collaborazione con Cynexo.
Diagnostica basata sulle nanotecnologie per rilevare gli anticorpi SARS-CoV-2 – PI: Paul Heppenstall
Al fine di comprendere appieno la diffusione di COVID-19 in una popolazione, è importante sapere chi è stato infettato dal virus, anche se ha lievi o no sintomi. Ciò può essere ottenuto utilizzando test sierologici che rilevano anticorpi contro SARS-CoV-2 nei campioni di sangue. Questo progetto mira a sviluppare nuovi test sierologici basati sulla nanotecnologia per rilevare le proteine SARS-CoV-2. Questo lavoro porterà a test economici e rapidi, che consentono lo screening parallelo di un gran numero di campioni. Il progetto è realizzato in collaborazione con Elettra-Sincrotrone.
COVID-19 Screening veloce – PI: Alessandro Laio
Molte malattie innescate da infezioni virali determinano firme di composti organici volatili specifici (spesso COV) alla scadenza di una persona. Questo progetto mira a sviluppare un metodo diagnostico di screening rapido basato sull’analisi di questi COV. Questo metodo, se validato, consentirà lo screening di soggetti potenzialmente infetti COVID-19 in modo diretto, non invasivo e rapido, riducendo o evitando del tutto l’uso di tamponi e le relative analisi di laboratorio complesse e lente. Inoltre, lo stesso approccio può essere utilizzato per future mutazioni significative o altre simili infezioni virali. Il progetto è realizzato in collaborazione con CyNexo, Fondazione Edmund Mach, Università di Roma Tor Vergata, Ospedale universitario Santa Maria della Misericordia, Centro ospedaliero ULSS2 Marca Trevigiana, Microfox, Università di Padova.
MORSE – Seminari di ricerca online matematici ed e-learning – PI: Antonio Lerario e Fabio Cavalletti
Le straordinarie misure di contenimento applicate dal governo italiano per prevenire la diffusione del COVID-19 hanno reso completamente impossibili le interazioni tra ricercatori e studenti. Il progetto MORSE mira a ridurre le barriere di apprendimento create dalle misure di distanziamento sociale, creando classi virtuali e un’atmosfera di ricerca collaborativa virtuale. Fornirà a ricercatori, professori e studenti SISSA l’hardware e il software necessari per continuare la loro ricerca collaborativa e la loro formazione. Allo stesso tempo, renderà disponibili lezioni e seminari online su Internet a un pubblico più vasto attraverso un portale educativo ospitato dalla SISSA.
Design farmacologico e interazioni dei recettori CoV con le cellule umane – PI: Alessandra Magistrato
Un tratto idiosincratico del coronavirus è la presenza di glicoproteine a spillo sull’involucro virale, che mediano il legame del virus a specifici recettori ospiti, consentendone l’ingresso nelle cellule umane. Questa è considerata una delle chiavi dell’eccezionale diffusione del Coronavirus. Sfruttando l’esperienza a lungo termine nelle simulazioni di macromolecole biologiche complesse e nella progettazione di farmaci del CNR-IOM alla SISSA, il progetto mira a sviluppare nuove opzioni terapeutiche per SARS-CoV-2 attraverso lo screening di farmaci esistenti e piccole molecole, nonché il design di nuovi peptidi.
Collegamento tra sensi chimici e COVID-19 – PI: Anna Menini La
perdita del senso dell’olfatto e del gusto è un sintomo spesso riportato dai pazienti con COVID-19. Scoprire la sua origine potrebbe aiutare a comprendere diversi aspetti dell’azione del virus sul nostro organismo. Il progetto mira a capire con quale frequenza le persone con COVID-19 segnalano questo sintomo e verificare se le perdite di odore e gusto sono potenziali marker di COVID-19 anche in assenza di altri segni. Più di 500 ricercatori e clinici internazionali si sono uniti per formare il Global Consortium of Chemosensory Researchers (GCCR) e hanno preparato un questionario online in 30 lingue diverse per ottenere dati da tutto il mondo.
MATH4COVID: collegare la matematica con dati reali – PI: Gianluigi Rozza
Sfruttando l’esperienza a lungo termine di SISSA mathLab in progetti basati sull’innovazione con la matematica, MATH4COVID mira a sviluppare modelli matematici di attività sociali, contatti, viaggi con grafici 4D che si muovono nello spazio e tempo per valutare i rischi. Il progetto è realizzato in collaborazione con Cineca, regione Umbria e la software house Webtek.
PsycMed19: Supporto psicologico agli operatori sanitari durante le emergenze – PI: lo scoppio di Raffaella Rumiati
COVID-19 in Italia ha imposto un carico di lavoro schiacciante e oneri emotivi per gli operatori sanitari che combattono l’epidemia. PsycMed19 mira ad analizzare la necessità di supporto psicologico segnalato dagli operatori sanitari durante l’epidemia di COVID-19, il tipo e la frequenza degli interventi psicologici offerti loro attraverso i diversi canali e dispositivi e mezzi a supporto di tali interventi psicologici. L’obiettivo finale è identificare le migliori pratiche implementate e sviluppare un protocollo che consenta di intervenire in modo più efficace in caso di una futura emergenza sanitaria.
Deficit neurologici e cognitivi nei pazienti con COVID-19 – PI: Raffaella I. Rumiati
Sebbene febbre, tosse e difficoltà respiratorie siano le caratteristiche tipiche dell’infezione da COVID-19, in diversi paesi toccati dalla pandemia, i neurologi riportano che un piccolo sottoinsieme dei pazienti con COVID-19 ha mostrato menomazioni cerebrali. Questo progetto mira a quantificare l’incidenza e la natura della sintomatologia neurologica nei pazienti COVID-19 e valutare gli eventuali segni di declino cognitivo e deficit neurologici nei pazienti dopo una respirazione assistita prolungata. Queste informazioni saranno correlate con l’imaging e gli esami neuroradiologici. Il progetto è realizzato in collaborazione con ASUGI Udine, AOTS e IRCCS Eugenio Medea.
Monitoraggio e valutazione basata sui dati delle strategie di contenimento di Covid-19 – PI: Giudo Sanguinetti
Questo progetto si concentra sull’analisi dei dati sull’incidenza dei casi nella regione FVG, utilizzando modelli statistici ed epidemiologici. Gli obiettivi principali sono fornire consigli su quali dati aggiuntivi dovrebbero essere raccolti, valutare interventi quantitativamente potenziali usando modelli stocastici e teoria della rete e fornire consulenza su nuovi studi sulla raccolta di dati in preparazione delle prossime fasi di emergenza. Il progetto è realizzato in collaborazione con ICTP e l’Università di Trieste.
Ulteriori progetti si stanno concentrando sullo sviluppo di vettori in grado di colpire selettivamente le cellule infette da SARS-CoV-2 con enzima CRISPR per la terapia antivirale, il ruolo dell’allenamento passivo della bici per facilitare la funzione respiratoria e l’uso della lampada UV per la sterilizzazione della maschera.
