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One Health Award 2024
«L’Africa è un Continente troppo grande per poterlo descrivere. È un oceano, un pianeta a sé stante, un cosmo vario e ricchissimo. A parte la sua denominazione geografica, in realtà l’Africa non esiste». Così dopo dieci anni di viaggi, il giornalista Ryszard Kapuscinski ammetteva la resa di ogni categoria occidentale di fronte al grande mistero del cosiddetto “continente nero”.
Dalle grandi esplorazioni per risalire i corsi d’acqua del Nilo e del Congo alle sfide demografiche del futuro, ieri come oggi l’Africa rimane una “frontiera”. Centro di interessi geopolitici, laboratorio di sviluppo sostenibile, focolaio di emergenze umanitarie, piastra di Petri per osservare malattie emergenti. Un luogo unico, dove il rapporto uomo-animale è ancora strettissimo e la tutela ambientale si fa sempre più urgente. Uno spazio complesso che rende l’approccio One Health ancor più essenziale per monitorare il rischio di zoonosi. È su questo confine che corre il futuro del nostro Pianeta: secondo le stime, infatti, nel 2050 un quinto della popolazione globale vivrà nell’Africa subsahariana, 2,3 miliardi di persone.
Una frontiera da studiare e conoscere attraverso prospettive diverse durante l’edizione 2024 di One Health Award “Frontiera Africa” (Teramo, 11-13 ottobre). Perché – come insegna l’approccio One Health One Earth – esiste una Salute Unica per l’intero Pianeta. E la salute del mondo intero dipende dalla salute dell’Africa.
Proprio in questa ottica l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell’Abruzzo e del Molise (Izs) da anni porta avanti progetti di cooperazione nel continente africano. Inoltre, Izs è promotore di Erfan – Enhancing Research for Africa Network, una rete di collaborazione che unisce 19 Paesi partner e 37 istituzioni tra Laboratori veterinari centrali e facoltà di Veterinaria. Proprio dall’esperienza dell’Istituto è nato Silabfa (Silab for Africa), un sistema informativo di supporto all’attività diagnostica di laboratorio, sviluppato e manutenuto dal personale informatico dell’Izs. Oggi è utilizzato da più di 80 laboratori in 30 Paesi. Tra le novità più recenti il progetto Provna per la sorveglianza delle malattie vettoriali non in singoli Paesi, bensì in ecoregioni identificate per condizioni climatiche e ambientali omogenee, e MedNet, programma di supporto agli ospedali della Tunisia per diagnosi, sequenziamento e sviluppo di una piattaforma finalizzata allo scambio di dati sui patogeni, con particolare riferimento alla resistenza antimicrobica (AMR).
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Si chiude oggi la tre giorni del WOAH Regional Seminar “Vector‑Borne Diseases in the European Region” a Teramo, ospitato dall’IZS Abruzzo e Molise “G. Caporale”!
Dal 25 al 27 giugno, esperti internazionali – dai Capi dei Servizi Veterinari nazionali a delegati WOAH, DG SANTE, ESA, EFSA e WHO – si sono confrontati su malattie trasmesse da vettori come West Nile, Zika, malaria, Bluetongue e Rift Valley Fever.
L’evento ha rappresentato un vero “hub”europeo, dove tecnologie satellitari, politiche sanitarie e reti scientifiche si sono unite per rafforzare la sorveglianza e la prevenzione in un’ottica One Health.
L’IZS di Teramo, con la sua esperienza diagnostica e i laboratori di referenza per Bluetongue (dal 2005), West Nile (dal 2010) e Rift Valley Fever (dal 2023), ha dimostrato ancora una volta il suo ruolo strategico nella tutela della salute animale e umana.
Il Direttore Generale dell’’Istituto, Nicola D’Alterio, conferma … “Accogliere a Teramo questo seminario rappresenta un momento di grande responsabilità e orgoglio per l’Istituto: rafforza il nostro impegno, insieme a WOAH e DG SANTE, nello sviluppo di strumenti diagnostici e predittivi per contrastare le malattie da vettori. Grazie alla nostra esperienza su WEST Nile, Bluetongue e Rift Valley Fever, e all’utilizzo di tecnologie avanzate come l’analisi satellitare e i modelli epidemiologici, l’Istituto è in prima linea nella sorveglianza e nel coordinamento europeo per la tutela della salute animale e umana, in un’ottica One Health”.
#WOAHSeminar #VectorBorneDiseases #OneHealth #IZSTeramo #SaluteAnimale #SalutePubblica #WestNile #Bluetongue #RiftValleyFever #InnovazioneSanitaria #DG_SANTE #EUHealth #OMS #ESA #EFSA ... See MoreSee Less
IL SUONO DELLA FORESTA PROFONDA
Il 22 giugno si è celebrata la Giornata mondiale delle foreste pluviali. Un'ecosistema da proteggere e difendere anche conservandone le sonorità uniche al mondo. È la missione del compositore e ricercatore David Monacchi, ospite di One Health Award 2024 per raccontare il progetto Fragments of Extinction. Da decenni esplora e registra la musica della natura: voci di ecosistemi millenari, intatti e pulsanti di vita da custodire e riprodurre nella sua Sonosfera.
“Utilizziamo tecnologie tridimensionali molto avanzate, con sensori e microfoni ad altissima qualità audio. Questi strumenti ci permettono di mappare l’intero spazio acustico della foresta: non solo i suoni con le loro durate e timbri, ma anche soprattutto la direzione, distanza e dimensione di ogni singola sorgente sonora. Recentemente siamo riusciti a registrare, per la prima volta al mondo, con un sensore 3D a 64 microfoni simultanei, capace di cogliere i suoni provenienti da ogni direzione e ricostruire l’intera prospettiva acustica con una precisione mai tentata prima. Questo ci permette di ricreare fedelmente l’intero ambiente sferico e, vista la qualità altissima, ascoltare simultaneamente suoni che provengono anche da chilometri di distanza, come ad esempio i richiami a bassa frequenza della megafauna africana”.
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NEL CAVEAU DELLA BIOINFORMATICA ITALIANA
La sorveglianza sanitaria si basa su un patrimonio di informazioni e sulla piattaforma informatica per classificarli, analizzarli e riconoscerli. In una sola parola, GENPAT, un patrimonio di IZS Teramo a servizio di tutta l'Italia: parola di Adriano Di Pasquale.
“Nel 2017, l’IZS Teramo è stato designato dal Ministero della Salute Centro di Referenza Nazionale per il sequenziamento del genoma intero di patogeni microbici: database e analisi bioinformatica (CRN GENPAT).
Dal 2019, una piattaforma bioinformatica nazionale, denominata piattaforma GENPAT [GNP], è operativa per raccogliere, condividere e analizzare sequenze genomiche di microrganismi patogeni e i relativi metadati.
Un modulo popolare della piattaforma è il “modulo di sorveglianza”. Ogni volta che viene caricato un nuovo campione, questo viene confrontato genomicamente con tutti quelli della stessa specie presenti nella piattaforma, segnalando agli stakeholder eventuali avvisi e warning di interesse.
Il modulo è stato configurato per diversi patogeni, tra cui Listeria monocytogenes e West Nile Virus, gestendo gli strumenti bioinformatici per il confronto genomico specifici per batteri e virus.
Nel tempo, la piattaforma è stata ulteriormente estesa con altre pipeline bioinformatiche. In particolare, durante la pandemia di COVID-19 è stato sviluppato e pubblicato un nuovo approccio per l’analisi di clustering dei genomi di SARS-CoV-2.
Inoltre, a seguito di studi di Machine Learning condotti sui dati genomici da IZS Teramo, i modelli addestrati sono disponibili nella piattaforma come strumenti di previsione del fenotipo dei patogeni in esame. Gli stessi strumenti sono stati utilizzati nel recente focolaio di Dengue in Italia”.
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L'AI PROTEGGE (ANCHE) I DELFINI
Valentina Melli, ricercatrice in Tecnologie della pesca all'Università Tecnica della Danimarca (DTU Aqua), racconta il progetto 'Marine Beacon' che utilizza l'Intelligenza Artificiale per proteggere le specie a rischio durante le attività di pesca nel Mare del Nord.
“Ogni anno in Europa, migliaia di cetacei, tartarughe, squali e uccelli marini finiscono accidentalmente nelle reti da pesca. Il problema è causato da un insieme complesso di fattori, tra cui l’attrazione di queste specie verso le reti per predare i pesci che vi sono impigliati. Ad esempio, i delfini comuni nel Golfo di Biscaglia e i tursiopi nel Mar Mediterraneo sono soliti seguire i pescherecci e nuotare di fronte alle reti a strascico, per sfruttarne la capacità di condensazione del banco di pesce e facilitare così il processo di predazione. Sfortunatamente, e per cause non del tutto chiare, questo comportamento porta alla periodica cattura accidentale di individui, che una volta intrappolati nella rete annegano prima che i pescatori si rendano conto dell’accaduto. Per affrontare questa sfida e ridurre le catture accidentali, il progetto Marine Beacon (marinebeacon.eu), finanziato dall’Unione Europea nell’ambito del programma Horizon Europe, si propone di sviluppare soluzioni tecnologiche all’avanguardia. Uno dei primi passi fondamentali di questo progetto è la raccolta di dati estensivi sui fattori di rischio che portano alle catture accidentali e sulle aree o periodi a maggiore rischio di interazione tra specie protette e attività di pesca. Questo richiede non solo di riportare le catture accidentali, ma anche di chiarire con che frequenza e in che modo i delfini interagiscono con le reti a strascico. Per questo motivo Marine Beacon impiega tecnologie di osservazione subacquea (videocamere e idrofoni) che possono essere installate direttamente sulle reti commerciali senza interferire con le attività di pesca. Una volta integrate con i sistemi di bordo delle imbarcazioni, queste tecnologie daranno modo ai pescatori di ricevere informazioni in tempo reale sulla presenza e posizione dei delfini durante le attività di pesca. Ma innanzitutto è necessario che queste tecnologie siano in grado di distinguere accuratamente i delfini da altri organismi o dai componenti stessi delle reti da pesca. Ed è qui che entra in gioco l’Intelligenza Artificiale (IA). L’Università Tecnica della Danimarca (DTU Aqua) è tra le Istituzioni all’avanguardia nell’uso dell’Intelligenza Artificiale applicata alla pesca sostenibile. I ricercatori della sezione di Tecnologie della Pesca hanno sviluppato e validato nel Mare del Nord un sistema in grado di riconoscere, contare e misurare in tempo reale le specie commerciali che entrano nella rete a strascico. Questo sistema si è dimostrato di interesse ai pescatori, in quanto consente di pescare efficacemente specie di valore come gli scampi, ma al contempo di evitare la cattura accidentale di specie in declino, come il merluzzo nordico”.
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VERSO L'INFINITAMENTE PICCOLO
Microscopi elettronici, campioni vitrificati, fasci di elettroni e algoritmi: il viaggio nell'infinitamente piccolo per comprendere - tra le tante applicazioni - i meccanismi di formazione dei virus e la loro interazione con le cellule ospiti. Alessio Lorusso, virologo dell’IZS di Teramo, ci porta nel mondo di Cryo-EM (da One Health Journal #7 “Tecnologia”).
“La microscopia crioelettronica (cryo-EM) rappresenta una delle tecniche di imaging più rivoluzionarie e sofisticate della biologia strutturale moderna, consentendo di ottenere immagini ad altissima risoluzione di macromolecole biologiche, in condizioni quasi fisiologiche. Grazie ai progressi tecnologici raggiunti negli ultimi decenni, la cryo-EM si è affermata come valida alternativa alla cristallografia a raggi X e alla risonanza magnetica nucleare (NMR), offrendo un approccio innovativo per lo studio di proteine, virus e complessi molecolari. La vera rivoluzione che ha portato all’avvento della microscopia crio-elettronica si è verificata negli anni ’80, con l’introduzione della “vitrificazione”. Questo processo ha permesso di congelare i campioni in maniera quasi istantanea e senza formazione di cristalli di ghiaccio, garantendo, in questo modo, la possibilità di visualizzare strutture biologiche senza danneggiarle e a risoluzioni precedentemente inimmaginabili. L’approccio della tecnologia cryo-EM si basa sull’utilizzo di un microscopio elettronico per osservare campioni biologici congelati rapidamente in azoto liquido o etano. Questo processo impedisce la formazione di cristalli di ghiaccio che potrebbero danneggiarne la struttura e alterarne la conformazione. Dopo il congelamento, il campione viene esposto a un fascio di elettroni ad alta energia, che interagisce con le molecole biologiche generando immagini bidimensionali (2D). Migliaia di queste immagini vengono poi elaborate con sofisticati algoritmi di ricostruzione computazionale al fine di ottenere un modello tridimensionale (3D) dettagliato del campione in esame”.
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IL “NUOVO” LEONARDO
Non c'è ricerca senza un'enorme potenzialità di calcolo. Da sempre, in Italia, la storia dell'High Performance Computing (HPC) si intreccia con Cineca. A raccontarlo su One Health Journal #7 (“Tecnologia”) è Cristiano Padrin, Senior HPC Application Engineer del Consorzio.
Ecco come ci presenta il “nuovo Leonardo”, il supercomputer che lavora tra le mura del Tecnopolo di Bologna. Uno dei dieci più potenti al mondo, capace di elaborare 240 milioni di miliardi di calcoli al secondo. Esatto: 240.000.000.000.000.000 di calcoli.
“La storia dell’HPC in Italia è strettamente intrecciata con quella del CINECA. Nato nel 1969 dalla visione di quattro atenei italiani che si unirono per dotarsi di un supercalcolatore dedicato alla ricerca scientifica, il Consorzio si è evoluto fino a comprendere oggi 120 enti pubblici, tra cui il ministero dell’Università e della Ricerca e il Ministero dell’Istruzione e del Merito, tutte le università pubbliche e i maggiori enti di ricerca nazionali.
Questa evoluzione riflette la crescente importanza del calcolo ad alte prestazioni e dell’innovazione nel panorama scientifico e tecnologico.
CINECA non si limita a gestire la principale infrastruttura di calcolo del nostro Paese, ma svolge un ruolo attivo nel plasmare il futuro della ricerca computazionale.
Oggi, il sistema Leonardo, ospitato e gestito dal CINECA presso il Tecnopolo di Bologna, rappresenta una delle punte di diamante del supercalcolo europeo.
L’infrastruttura pre-exascale è stata realizzata grazie al finanziamento congiunto del ministero dell’Università e della Ricerca e di EuroHPC JU, con un investimento totale di 240 milioni di euro.
Leonardo è entrato inizialmente al quarto posto nella classifica dei supercomputer più potenti al mondo nel 2022, e si posiziona oggi tra i dieci supercomputer più potenti al mondo, con una potenza di picco di oltre 240 petaflops, ovvero è capace di eseguire 240 milioni di miliardi di calcoli al secondo. Per dare un’idea della sua potenza, in un solo secondo il sistema può effettuare lo stesso numero di operazioni che tutti gli abitanti della Terra, eseguendo un calcolo al secondo, impiegherebbero un intero anno a compiere".
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LA SALUTE DALLO SPAZIO
Prevenire il diffondersi delle epidemie grazie all'uso dei satelliti. È uno degli obiettivi di ESA - European Space Agency e del progetto AIDEO: a illustrarlo Stefano Ferretti su One Health Journal.
“Le minacce alla salute pubblica stanno diventando sempre più complesse, ma la disponibilità di dati satellitari, la crescente capacità di calcolo e il potenziale ancora inespresso dell’intelligenza artificiale stanno aprendo nuove prospettive.
Questi strumenti offrono opportunità concrete per sviluppare sistemi di allerta precoce e supportare le autorità nelle decisioni strategiche. Il progetto AIDEO ha esplorato come l’intelligenza artificiale possa essere applicata ai dati di Osservazione della Terra per migliorare la comprensione e la previsione della Febbre del Nilo Occidentale (WND, una zoonosi trasmessa da vettori virali che si è diffusa in diverse regioni.
Per analizzare la diffusione del virus del Nilo occidentale, i ricercatori hanno utilizzato dati satellitari, tra cui l’umidità del suolo rilevata dal programma Copernicus (Soil Surface Moisture, SSM), la temperatura della superficie terrestre (Land Surface Temperature, LST) e l’indice di vegetazione (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), che indica lo stato di salute della vegetazione. Questi dati, raccolti dal sensore MODIS a bordo dei satelliti Terra e Aqua della NASA, sono stati integrati in un sistema strutturato e confrontati con le segnalazioni di focolai registrate nel Sistema Nazionale di Notifica delle Malattie Animali (SIMAN) nei 160 giorni precedenti ogni infezione segnalata.
Poiché i dati satellitari grezzi possono presentare lacune dovute a fattori come la copertura nuvolosa, c’è stata una prima elaborazione per ottenere una risoluzione di 250 metri. Le segnalazioni veterinarie sono state poi trasformate in mappe, suddividendo le informazioni in unità spaziali di 250 metri e intervalli temporali di 16 giorni. Questi dati sono stati usati per addestrare un modello di intelligenza artificiale con l’obiettivo di rispondere a una domanda chiave: sulla base delle condizioni climatiche e ambientali precedenti, qual è la probabilità che il virus del Nilo occidentale circoli nei successivi 16 giorni?"
Lo studio, pubblicato di recente, ha utilizzato dati degli anni 2017, 2018 e 2019 per addestrare, validare e testare il modello, ottenendo un’accuratezza complessiva di 0,84 nel test dell’epidemia del 2019.
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🌍🔬 Nasce a Teramo il Polo Nazionale e Internazionale per l'Alta Formazione in One Health
l'Università degli Studi di Teramo (UNITE) e l'Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell'Abruzzo e del Molise “G. Caporale” (IZS-TE) hanno avviato il progetto SCALARE, finanziato con 5 milioni di euro dal Dipartimento per le Politiche di Coesione e per il Sud. Questo progetto mira a creare un polo di eccellenza per la formazione e la ricerca in ambito One Health, unendo salute umana, animale e ambiente.
🎓 Opportunità per i Giovani Ricercatori
Sono aperte le candidature per 12 borse di dottorato (ciclo XLI), con scadenza il 6 giugno.
I progetti spaziano dalla crio-microscopia elettronica allo sviluppo di vaccini innovativi, passando per la proteomica applicata alla sicurezza alimentare.
Ogni dottorato prevede co-supervisioni tra UniTe e IZSAM, con esperienze di mobilità nazionale e internazionale.
🌱 Un Futuro Sostenibile e Interdisciplinare
SCALARE si distingue per un approccio innovativo e interdisciplinare, affrontando sfide emergenti in sanità animale, sicurezza alimentare e sostenibilità ambientale.
La missione è formare una nuova generazione di ricercatori pronti a contribuire alla salute globale.
🔗 Scopri di più e candidati
👉 Link alla pagina web dedicata al progetto SCALARE
unitedoc.it/uni-izsam
👉 Link alla call delle 12 borse di dottorato
www.unite.it/UniTE/Ricerca/Dottorati_di_ricerca/Bando_di_concorso_per_l_ammissione_a_corsi_di_dot...
#OneHealth #Ricerca #Formazione #Innovazione #Teramo #UniTe #IZSAM #SCALARE #SaluteGlobale #Ambiente #SanitàAnimale #SicurezzaAlimentare UniTe / Università degli Studi di Teramo ... See MoreSee Less
Giuliano Garofolo dell'IZS di Teramo racconta su "One Health Journal" il campo di studio più attuale nel campo dell'ingegneria genetica. Una rivoluzione nascosta dietro una sigla, CRISPR, l'ultima tappa nel lungo viaggio dell'editing genetico.
“Sebbene il nome possa sembrare complesso, CRISPR è oggi la tecnologia di editing genomico dominante nei laboratori di tutto il mondo, grazie alla sua efficienza, precisione e versatilità. Nota come “forbice molecolare”, permette di manipolare facilmente il DNA di tutti gli esseri viventi, sia semplici che complessi, come non è mai stato possibile finora. Il sistema sfrutta due semplici elementi: acidi nucleici ed enzimi con attività nucleasica, il più famoso dei quali è Cas9.
Questi elementi, utilizzando il semplice principio dell’accoppiamento di basi nucleiche del DNA descritto da Watson e Crick, stanno rivoluzionando la ricerca biomedica e l’ingegneria genetica. A poco più di dieci anni dalla sua scoperta, CRISPR sta già trasformando la medicina, offrendo possibilità terapeutiche precedentemente impensabili. L’impatto è già evidente nel trattamento delle malattie genetiche grazie a cure innovative
in grado di modificare la vita e il destino di molti pazienti.
L’esempio dell’anemia falciforme è emblematico: dalla dimostrazione dell’uso di CRISPR per la correzione delle copie errate del gene hbb si è arrivati all’approvazione della cura da parte della FDA (Food and Drug Administration) negli Stati Uniti.
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