"Ossa rotte, vite spezzate". Le fratture da fragilità colpiscono una donna su tre e un uomo su cinque di età pari o superiore a 50 anni. Eppure, quanti di noi si fermano a interrogarsi sulla vera causa delle fratture da fragilità o si limitano invece a considerarle un segno "normale" dell'invecchiamento piuttosto che il risultato di un infragilimento osseo?

Con l'invecchiamento della popolazione europea, l'incidenza ed il contributo delle fratture da fragilità alla spesa sanitaria complessiva continuano ad aumentare, determinando un enorme onere psico-sociale ed economico; ogni anno, infatti, si verificano 2,7 milioni di fratture nei Paesi dell'UE, con un costo sanitario associato di 37 miliardi di euro, destinato ad aumentare del 23% entro il 2030. Oltre al problema economico, non bisogna trascurare l'impatto fisico ed emotivo. Questi aspetti sono legati al concetto di frailty, definita come un'aumentata vulnerabilità dovuta all'ospedalizzazione a lungo termine per il trattamento delle fratture, alla compromissione della qualità della vita e alla disabilità nell'83% dei pazienti affetti da fratture da fragilità. Attualmente, un ulteriore campanello d'allarme proviene dalla pandemia da Covid-19: si ipotizza un legame diretto tra il virus e il rallentamento dei processi di rimodellamento osseo. L'impatto delle fratture da fragilità soffre inoltre di uno squilibrio dovuto a un evidente divario di genere, che definisce le donne come una categoria a rischio.

Tuttavia, nonostante l'evidente interesse sanitario ed economico per le fratture ossee, la loro comprensione e prevenzione è ancora limitata alla macroscala (50 cm-10 mm), dove il loro verificarsi è già catastrofico. In primo luogo, la diagnostica per immagini è spesso insufficiente nell’identificare adeguatamente il rischio di frattura. La tomografia computerizzata e gli ultrasuoni possono offrire migliori capacità diagnostiche, ma hanno un uso limitato in clinica soprattutto a causa dei costi e dell'elevata dose di radiazioni. In secondo luogo, gli esami clinici effettuati si basano spesso su immagini alla macro-scala, che danno luogo a diagnosi e valutazioni imprecise.

È quindi indispensabile riconoscere le fratture da fragilità come una priorità della salute pubblica e stabilire la prevenzione delle fratture come componente integrante di un invecchiamento sano. La mancanza di efficacia degli strumenti diagnostici e la carenza di soluzioni specifiche per il paziente fanno nascere l'esigenza di prendersi cura di quelle "ossa rotte, vite spezzate".

In questo contesto, entra in gioco il progetto ARCHIMEDES (frActuRe meCHanIcs Micro-scale bonE Damage mEchanismS), che fornisce strategie interdisciplinari e versatili per la comprensione ed il rilevamento alla multiscala delle fratture ossee. L'obiettivo omnicomprensivo della ricerca è quello di fornire un approccio combinato sperimentale e numerico per il rilevamento precoce delle fratture ossee e clinicamente applicabile, facendo luce sulle alterazioni alla micro-scala derivanti da patologie. L’adozione di un nuovo framework quantitativo basato sulla meccanica della frattura per la definizione di un indice di rischio di micro-fragilità, aprirà le porte a trattamenti preventivi specifici per il paziente, non realizzabili con l'attuale sistema di assistenza medica. L'imaging al sincrotrone combinato con prove micro-meccaniche consentirà di implementare modelli di danneggiamento con una risoluzione senza precedenti. L’adozione combinata di strumenti di intelligenza artificiale fornirà un'identificazione accurata dei fenomeni su microscala in modo efficiente in termini di tempo e di costi.

Un obiettivo così trasversale e impegnativo può essere affrontato solamente con la guida di un consorzio multidisciplinare. La rete ARCHIMEDES riunisce centri di eccellenza come il Politecnico di Milano nel campo dell'ingegneria meccanica e delle reti neurali, l'Università degli Studi di Milano nel settore clinico e il sincrotrone Elettra (sottounità) come centro di imaging avanzato.

Nel dettaglio, il PI di ARCHIMEDES, Prof. Laura Vergani, grazie alla sua esperienza in meccanica della frattura e le applicazioni della stessa ai materiali biologici, supporterà la traslazione alla clinica degli studi biomeccanici. Il team di coordinamento include Federica Buccino, che approfondirà l’identificazione precoce dell’infragilmento osseo in condizioni patologiche.