L’osservazione tridimensionale di un campione di tessuto tiroideo nella sua interezza, senza la necessità di sezionarlo in sottili sezioni al microscopio, rappresenta la nuova frontiera raggiunta da una ricerca internazionale pubblicata su IEEE Transactions on Medical Imaging. Il metodo, sviluppato dalla collaborazione tra l’Università della Calabria e l’Università di Trieste, consente di mappare la presenza dello iodio all’interno del tessuto attraverso un approccio di istologia virtuale.
Sandro Donato, ricercatore del Dipartimento di Matematica e Informatica e del Dipartimento di Fisica dell’Università della Calabria e primo autore dello studio, evidenzia la rilevanza dell’integrazione tecnologica: «Questo studio dimostra come l’integrazione tra imaging avanzato, analisi quantitativa e intelligenza artificiale possa ampliare le informazioni che possiamo ottenere da un campione di tessuto e apre nuove prospettive per una migliore comprensione delle alterazioni patologiche della tiroide. L’obiettivo è sviluppare strumenti che consentano di studiare i tessuti in modo sempre più completo, mettendo in relazione la loro struttura tridimensionale con le informazioni sulla loro composizione».
L’importanza della distribuzione dello iodio e i dettagli della sperimentazione
Lo iodio svolge un ruolo essenziale nella sintesi degli ormoni tiroidei, preposti alla regolazione del metabolismo. Le variazioni nella sua concentrazione o accumulo possono essere correlate a diverse patologie organiche, incluse le forme tumorali. Attraverso l’uso di un sistema di micro-tomografia a raggi X da laboratorio integrato con algoritmi di intelligenza artificiale, lo studio ha dimostrato la possibilità di ricostruire un campione umano mappandone la concentrazione di iodio con una risoluzione di circa 20 micrometri e una sensibilità di 1 mg/ml. La validazione dei dati è avvenuta tramite il confronto con le misurazioni effettuate presso l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) di Grenoble, evidenziando una convergenza tra le metodologie con scarti inferiori al 20%.
Stato della ricerca e prospettive di sviluppo infrastrutturale
La metodologia costituisce attualmente uno strumento di ricerca applicato a quattro campioni di tessuto umano e necessita di ulteriori fasi di studio per ridurre i tempi di acquisizione, che richiedono diverse ore per ciascun campione. Il gruppo di lavoro dell’Ateneo calabrese prevede di proseguire le attività avvalendosi della sorgente di raggi X STAR (Southern European Thomson source for Applied Research). Riguardo alle risorse del territorio e alle prospettive future, Sandro Donato precisa: «La presenza all’Università della Calabria di infrastrutture avanzate per l’imaging a raggi X e di competenze nell’intelligenza artificiale, nell’elaborazione dei dati e nell’analisi quantitativa crea le condizioni per sviluppare nuove tecniche per lo studio tridimensionale dei tessuti biologici. La presenza di un percorso formativo in Medicina e Chirurgia offre inoltre nuove possibilità di collaborazione tra ricerca tecnologica e ricerca biomedica».
Il progetto ha visto la partecipazione dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), dell’Unità di Anatomia Patologica dell’Ospedale di Cattinara di Trieste, di Elettra-Sincrotrone Trieste e dell’ESRF di Grenoble, con il sostegno finanziario del PNRR tramite i progetti “Tech4You” e “MUST”.
