L’obiettivo primario del progetto è la validazione in vitro ed ex vivo di device medicati per la rigenerazione e il trattamento locale del tessuto osseo metastatico litico. Per la realizzazione di questo scopo, l’approccio proposto prevede 5 obiettivi intermedi.

1. Sintesi e caratterizzazione di device biomimetici (scaffold e paste iniettabili) in grado di riprodurre la struttura e le proprietà del tessuto osseo e svolgerne la funzione durante il processo di riparazione. I device verranno funzionalizzati sia con combinazioni di farmaci - uno che inibisce il riassorbimento osseo (antiRANKL) e un antitumorale (inibitore di mTOR) per ottenere un trattamento locale della lesione metastatica di carcinoma mammario e renale - sia con un solo farmaco a target osseo per le metastasi ossee da altri tumori solidi.
2. Utilizzo di un modello matematico per l'ottimizzazione degli esperimenti in vitro e per la predizione della risposta ai farmaci
3. Validazione delle proprietà dei device medicati in sistemi di co-coltura che mimano la metastasi ossea, fra cui linee stabilizzate di carcinoma, osteoblasti e osteoclasti. Questo approccio permetterà di valutare la capacità dell’impianto medicato di arrestare l’espansione delle cellule tumorali, stimolare l’osteosintesi e bloccare l’osteoclastogenesi indotta dal tumore.
4. Validazione delle proprietà dei device medicati con colture primarie di metastasi ossea da tumori solidi. Questo approccio permetterà di confermare e estendere i dati raccolti nella fase 3 su colture derivate da paziente. Si procederà allo studio dell’effettivo ruolo pro-attivo dei device medicati sia come supporto fisico che come stimolazione alla rigenerazione del tessuto osseo stesso.
5. Validazione dei device in campioni ex vivo di metastasi ossea per determinarne l’induzione della differenziazione ossea, l’attivazione dei sistemi di riparazione dell’osso e la capacità di trattamento delle cellule tumorali.