Uno studio che ha qualcosa di fantascientifico quello di Marco Stefanati, Ingegnere Biomedico Dottorando del Politecnico di Milano, alle prese con un progetto che potrebbe rivoluzionare il mondo della ricerca.
In collaborazione con Prof. José Rodríguez Matas del Politecnico di Milano e il Prof. Yvan Torrente del “Centro Dino Ferrari” del Policlinico di Milano, il giovane Ingegnere ha infatti sviluppato un modello per riprodurre il comportamento muscolare.
“Il progetto di Marco – racconta il Prof. Torrente – è nato dalla voglia di capire meglio la sua malattia, la distrofia muscolare di Duchenne (DMD) ed è collocabile all’interno degli studi sull’Intelligenza Artificiale. Nasce, infatti, dallo sviluppo di un modello matematico in grado di riprodurre il comportamento biomeccanico del muscolo, basandosi su dati meccanici del muscolo e sull’analisi dei cambiamenti nella struttura e nell’interazione delle fibre. Uno studio già in parte validato dalle analisi dei parametri chimico-meccanici ottenuti dalle singole fibre muscolari”.
“I risultati portati dallo sviluppo del modello tridimensionale del muscolo scheletrico, sia sano sia distrofico – spiega l’Ing. Stefanati – hanno confermato che i cambiamenti microstrutturali delle miofibrille, che compongono le fibre distrofiche, possono essere correlati alla riduzione della capacità delle fibre distrofiche di trasmettere la forza al livello muscolare, determinando una significativa riduzione della forza attiva generata dal muscolo distrofico”.
“I next step – continua l’Ing. Stefanati – prevedranno l’ampliamento delle capacità di analisi e predizione del modello matematico, con un’accuratezza tale da simulare la progressione della distrofia muscolare. Inserendo i parametri chimico-biomeccanici dei malati di distrofia muscolare, sarà possibile anticipare l’evoluzione della malattia nel muscolo e determinare i cambiamenti microstrutturali che ne alterano la risposta meccanica. L’obiettivo finale è la realizzazione di un modello matematico o di un algoritmo che potrà essere utile ai clinici per identificare possibili nuove terapie, evitando l’uso di modelli animali”.
I risultati preliminari di questa ricerca sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Journal of the Mechanics and Physics of Solids nell’articolo “A mathematical model of healthy and dystrophic skeletal muscle biomechanics” (M. Stefanati, C. Villa, Y. Torrente e J.F. Rodriguez Matas).
Il lavoro del modello tridimensionale del muscolo è stato presentato da Marco Stefanati anche durante la “IX riunione annuale del Capitolo italiano della Società Europea di Biomeccanica (ESB-ITA)” tenutasi a Bologna lo scorso 30 settembre e 1° ottobre 2019 (M. Stefanati, C. Villa, Y. Torrente e J.F. Rodriguez Matas, “A three-dimensional model for dystrophic muscle”, ESB-ITA Meeting).