Entrevista con el Prof. Francesco Dell’Olio, profesor asociado del Politecnico di Bari: EIC Pathfinder Open para el diagnóstico rápido de ITS

Politecnico di Bari lidera METACARE, un proyecto financiado por EIC Pathfinder Open que desarrolla una plataforma de diagnóstico nanofotónica en el punto de atención (point-of-care) para detectar cuatro infecciones de transmisión sexual (ITS) a partir de una única muestra de orina.

En esta entrevista, hablamos con el Prof. Francesco Dell’Olio, profesor asociado del Politecnico di Bari y coordinador científico de METACARE, sobre el origen del proyecto, el papel de la nanofotónica, las competencias complementarias del consorcio y los principales retos que afronta. También comparte su experiencia trabajando con Evolution Europe durante el proceso de solicitud de financiación de EIC Pathfinder Open.

Lee la historia de éxito de METACARE

1. ¿Qué inspiró el desarrollo de METACARE y por qué consideró que la nanofotónica era una vía prometedora para mejorar el diagnóstico de las ITS?

El punto de partida fue una necesidad clínica muy concreta: obtener información fiable sobre una infección con la suficiente rapidez como para facilitar una atención oportuna. Las infecciones de transmisión sexual pueden ser asintomáticas o presentar síntomas similares, y los retrasos en el diagnóstico pueden complicar el tratamiento y el seguimiento. Queríamos explorar cómo los avances en sensores fotónicos podían contribuir a resolver este problema. La nanofotónica ofrece un enfoque prometedor porque las nanoestructuras cuidadosamente diseñadas pueden hacer que la luz sea extremadamente sensible a las interacciones moleculares. En METACARE, nuestro objetivo es combinar esta sensibilidad óptica con sondas de ADN capaces de reconocer patógenos específicos, lo que permitiría analizar varias dianas en un mismo chip.

Nuestro objetivo es detectar Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, Mycoplasma genitalium y Trichomonas vaginalis a partir de una única muestra de orina en menos de 30 minutos. La plataforma prevista combina el chip sensor con un cartucho microfluídico desechable y un lector óptico compacto. Lo que me motiva es la posibilidad de conectar la investigación avanzada sobre las interacciones entre la luz y la materia con una necesidad sanitaria concreta. METACARE nos brinda la oportunidad de investigar esa conexión mediante un programa coordinado de desarrollo tecnológico y validación experimental.

2. METACARE combina fotónica, biotecnología, investigación clínica e ingeniería. ¿Por qué es esencial este enfoque interdisciplinar para el proyecto?

Una plataforma de diagnóstico útil depende del funcionamiento de todo el proceso, desde la manipulación de la muestra hasta la interpretación del resultado. Cada disciplina aborda una parte diferente de ese proceso, y las interacciones entre ellas suelen plantear los problemas más exigentes. La fotónica proporciona el mecanismo de detección y la lectura óptica. La biotecnología aporta el reconocimiento molecular necesario para distinguir las distintas dianas. La microfluídica y la ingeniería determinan cómo llega la muestra al sensor y cómo pueden integrarse los componentes en un dispositivo reproducible. La experiencia clínica define los requisitos relevantes y los métodos de referencia con los que debe evaluarse el rendimiento.

Estas decisiones se influyen mutuamente. La química de superficies puede afectar al rendimiento óptico; el diseño del cartucho puede influir tanto en el suministro de la muestra como en el acceso óptico; y las decisiones de fabricación pueden repercutir en la reproducibilidad y los costes. Trabajar de forma interdisciplinar nos permite tomar estas decisiones conjuntamente. También contribuye a mantener la investigación centrada en una aplicación diagnóstica claramente definida, con objetivos medibles hacia los que pueden trabajar todos los socios.

3. ¿Qué valor diferencial aporta cada socio del consorcio a METACARE y cómo se complementan sus capacidades?

El consorcio reúne los conocimientos especializados necesarios para conectar el principio de detección con un demostrador integrado y una vía creíble hacia su futura aplicación.

• Politecnico di Bari coordina el proyecto y lidera el diseño y la validación óptica de las metasuperficies nanofotónicas. Nuestro papel incluye garantizar que los objetivos científicos y las contribuciones de los distintos socios permanezcan estrechamente relacionados.
• ICN2 aporta experiencia en biosensores, química de superficies y reconocimiento molecular, incluido el desarrollo de las estrategias de funcionalización y los ensayos necesarios para detectar las cuatro dianas.
• imec aporta experiencia en fotónica integrada y desarrolla el espectrómetro fotónico miniaturizado para el lector óptico compacto.
• Silicon Austria Labs (SAL) aporta capacidades de nanofabricación escalable, especialmente en procesos de nanoimpresión, ayudándonos a investigar cómo fabricar las estructuras sensoras de forma reproducible.
• ISGlobal, en colaboración con el Hospital Clínic de Barcelona, aporta experiencia clínica, muestras caracterizadas y la comparación con métodos de diagnóstico establecidos.
• Weatecho, una spin-off del Politecnico di Bari, aporta capacidades de integración microfluídica, ingeniería de cartuchos y fabricación, y lidera los trabajos relacionados con la explotación de resultados y la propiedad intelectual.

Las actividades científicas de Weatecho dentro de METACARE están coordinadas por la Dra. Teresa Natale, mientras que su CEO, Lino Renna, proporciona el liderazgo estratégico para la contribución de la empresa y sus oportunidades de desarrollo a largo plazo. Esta combinación nos permite abordar el rendimiento científico, la relevancia clínica y la implementación práctica dentro de un mismo proyecto.

4. ¿Cuál considera que es el principal reto científico o tecnológico para convertir METACARE en una solución de diagnóstico fiable?

El principal reto es mantener la sensibilidad, la especificidad y la reproducibilidad a lo largo de todo el proceso cuando se trabaja con muestras biológicas reales. La orina es una matriz compleja y variable. Necesitamos una preparación eficaz de las muestras, una captura selectiva del material objetivo y mediciones ópticas fiables, al tiempo que controlamos las interferencias, las interacciones inespecíficas y la deriva de las mediciones. Al mismo tiempo, las estructuras sensoras y su funcionalización superficial deben ser reproducibles, y el cartucho y el lector deben funcionar conjuntamente de forma consistente.

Esto convierte la integración del sistema en un reto científico y de ingeniería fundamental. La mejora de un componente debe traducirse en una mejora medible del rendimiento de la plataforma completa. Durante los 42 meses de METACARE, nuestro objetivo es desarrollar un demostrador validado en laboratorio con un nivel de madurez tecnológica TRL 4 y evaluar su rendimiento utilizando al menos 400 muestras clínicas caracterizadas, comparándolo con pruebas establecidas de amplificación de ácidos nucleicos. Este trabajo debería proporcionar la evidencia necesaria para evaluar las fortalezas de la tecnología, identificar las limitaciones pendientes y orientar su desarrollo posterior hacia el uso clínico.

5. Más allá del proyecto, ¿dónde considera que reside el mayor potencial de METACARE y de su tecnología?

El potencial más inmediato reside en acercar las pruebas diagnósticas fiables al lugar donde los pacientes reciben atención sanitaria. Si la tecnología alcanza sus objetivos y avanza a través de las siguientes fases de desarrollo y validación, podría ayudar a los servicios de salud sexual a obtener información diagnóstica útil durante la misma consulta. Esto podría facilitar tratamientos más tempranos y específicos, así como reducir las dificultades asociadas a los retrasos en la obtención de resultados y el seguimiento. Una plataforma compacta que utilice una muestra de orina también podría resultar valiosa en entornos con acceso limitado a infraestructuras de diagnóstico.

La tecnología subyacente podría tener aplicaciones más allá de los cuatro patógenos iniciales. La combinación de sensores nanofotónicos, reconocimiento molecular selectivo y lectura multiplexada abre oportunidades para investigar otras dianas relacionadas con enfermedades infecciosas y, cuando proceda, otras aplicaciones diagnósticas. Cada ampliación requeriría el desarrollo y la validación de sus propios ensayos. También veo una oportunidad importante para la investigación y la industria europeas. El proyecto conecta la fotónica avanzada con los biosensores, la fabricación y la ingeniería de dispositivos. La participación de Weatecho nos ayuda a considerar desde una fase temprana la viabilidad de fabricación, la propiedad intelectual y la futura explotación de los resultados, mientras que el consorcio genera la evidencia científica necesaria para respaldar esos próximos pasos.

6. ¿Cómo fue su experiencia trabajando con Evolution Europe durante el proceso de solicitud de EIC Pathfinder Open y qué valor aportó nuestro equipo al proyecto?

Nuestra experiencia con Evolution Europe fue excelente. El equipo combinó un profundo conocimiento del programa EIC Pathfinder con un enfoque de trabajo constructivo y ágil en su colaboración con el consorcio. Su contribución fue especialmente valiosa para ayudarnos a transformar un concepto de investigación complejo e interdisciplinar en una propuesta coherente. Trabajaron con nosotros en la presentación del avance científico, el impacto esperado, el plan de implementación y la relación entre los objetivos, los hitos, los riesgos y los recursos. Aprecié especialmente su apoyo para convertir los comentarios recibidos durante la evaluación en mejoras concretas. Esto implicó revisar el posicionamiento de la tecnología, aclarar las contribuciones necesarias dentro del consorcio y reforzar la coherencia del plan de trabajo y el presupuesto.

Santiago y el resto del equipo de Evolution Europe realizaron una revisión crítica minuciosa, coordinaron las contribuciones y prestaron apoyo en la preparación administrativa y la presentación de la solicitud. Su asistencia ha continuado durante la preparación del acuerdo de subvención, proporcionando una valiosa continuidad tras la evaluación positiva.

El resultado satisfactorio refleja el compromiso científico del consorcio y la calidad del proceso de preparación de la propuesta. Evolution Europe realizó una contribución importante a ese proceso, y recomendaría especialmente su apoyo a los investigadores que estén preparando solicitudes ambiciosas de financiación europea. Para los futuros solicitantes, nuestra experiencia también pone de relieve el valor de utilizar los comentarios recibidos de forma constructiva y garantizar que una visión científica sólida esté respaldada por conocimientos especializados complementarios, objetivos claros y un plan de implementación creíble.