Grazie a competenza e collaborazione internazionale sono bastate sei settimane per avere un ventilatore meccanico degno dell’approvazione della FDA statunitense. Oggi la produzione è partita a pieno ritmo, con una consegna al governo canadese di 10 mila pezzi, ma il vero focus sono i Paesi in via di sviluppo
Il progetto di Cristiano Galbiati, professore alla Princeton University e presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso, nasce per fornire un aiuto rapido alle persone colpite dagli effetti più avversi del nuovo Coronavirus. L’Italia stava affrontando un’emergenza. Servivano ventilatori. Presto disponibili e a basso costo, dovevano essere facili da assemblare a partire da componenti comuni.
Cristiano Galbiati ha deciso di mobilitare la scienza. Così un team di scienziati internazionali si è trovato coinvolto in un progetto che va oltre l’oggetto prodotto. È una lezione di collaborazione e condivisione delle conoscenze.
La storia del progetto Mechanical Ventilator Milano (MVM) inizia a fine marzo. Sparse in 11 paesi, sono 59 le università, i centri di ricerca e le aziende da cui provengono le persone coinvolte.
Sono stati mesi di intenso lavoro per creare un prototipo: Oggi la produzione è partita a pieno ritmo, con una consegna al governo canadese di 10 mila pezzi.
Ma a cosa servono tutti questi ventilatori?
In piena emergenza Covid-19 la situazione era critica. I ventilatori si sono rivelati fondamentali per mantenere in vita le persone con i sintomi più gravi. Secondo uno dei primi articoli apparsi su JAMA, circa il 15% delle persone che hanno contratto il virus mostrano condizioni severe, mentre il 5% dei pazienti arriva a condizioni critiche.
Ma già il 16 marzo alcuni membri della Italian Society of Anesthesia, Analgesia, Resuscitation, and Intensive Care (SIAARTI), denunciavano la limitata disponibilità di risorse per trattare un numero di pazienti così grandi.
Impossibile produrre in fretta nuovi ventilatori. Sono macchine complesse, costose e composte da pezzi fabbricati in diverse parti del mondo, come scrive il New York Times.
“Abbiamo progettato un modello di ventilatore ’emergenziale’ nel senso che è una versione che è stata pensata per far fronte alle esigenze immediate di cura e recupero dei pazienti covid-19. E quindi è una versione con caratteristiche essenziali”, ha spiegato Cristiano Galbiati.
Ma oggi siamo ancora in emergenza?
Secondo il rapporto dell’European Center for Diseases Prevention and Control (ECDC), i casi di Covid-19 confermati a livello globale negli ultimi 14 giorni sono 2 milioni e 200 mila. Per alcuni paesi il pericolo sembra quasi scampato. Ma forse non è così. “Quello del Canada è un ordine notevole”, ha commentato Galbiati. “Il paese ha pensato di dotarsi di un numero ingente di ventilatori in previsione di una possibile seconda ondata”.
Inoltre la situazione è ancora critica per i Paesi in via di sviluppo, come ad esempio l’America Latina. E Galbiati ha confermato che il ventilatore è stato pensato anche per dare un aiuto ai paesi con meno risorse. “Abbiamo parecchi contatti con agenzie internazionali, e in particolare con le Nazioni Unite, per tentare di distribuire il ventilatore MVM attraverso i canali della cooperazione internazionale”.
Un ventilatore con una marcia in più: la ricerca di base
Sebbene le necessità cliniche ambiscano a dispositivi più sofisticati, il MVM integra funzionalità avanzate. Ad esempio il controllo della pressione che è possibile sia nel caso in cui il paziente sia passivo sia nel caso in cui sia in grado di interagire con il sistema di ventilazione.
Se la parte meccanica e l’hardware che compongono il ventilatore sono piuttosto semplici, il cuore del dispositivo è il software. È stato progettato presso i laboratori del Gran Sasso, dove Galbiati coordina il DarkSide-20k. Al centro del progetto che vuole rilevare la materia oscura presente nell’Universo ci sono due gas, l’argon e lo xenon. Certo, non sono quelli che entrano nei nostri polmoni. Ma le conoscenze derivate dalla ricerca e dallo studio del controllo dei sistemi complessi ha permesso la realizzazione del ventilatore in così breve tempo.
“La ricerca di base ha avuto un ruolo quasi insostituibile nel successo di questo progetto”, ha riferito Galbiati. “Rispetto alla ricerca industriale, che è spesso orientata a risultati immediati, la ricerca di base richiede ai ricercatori una preparazione estrema. Sono abituati a gestire delle sfide al limite dell’impossibile. Per questo gli studiosi coinvolti sono stati in grado di reinventarsi, mettendo in gioco le loro competenze in altri campi. Pur lontani dal loro ambito di ricerca, sono stati in grado di fronteggiare in modo molto rapido elementi inaspettati di una crisi”.
Il progetto MVM ha abbattuto delle barriere
Il disegno del progetto è disponibile per tutti. Il paper che descrive lo studio di progettazione del MVM è accessibile e aperto alla discussione su Arxiv. I finanziamenti per ulteriori miglioramenti del dispositivo sono su una piattaforma di crowdfunding, GofundMe.
Il ventiltore MVM non sarebbe nato senza la cooperazione e il contributo di tutti. “Durante il periodo di emergenza è stato facile far leva sulla disponibilità di tanti colleghi a cooperare e a contribuire al progetto” precisa il fisico. “E tutti eravamo allineati sullo stesso obiettivo”.
Galbiati fonda il suo lavoro di ricerca proprio sulla collaborazione di numerosi istituti anche quando si occupa di materia oscura. Le modalità di cooperazione e la motivazione dei colleghi sono qualcosa di noto e comune al suo lavoro. “Nell’ambito della fisica delle particelle abbiamo strutture adeguate per gestire in modo molto trasparente questo tipo di collaborazioni internazionali” continua. “Queste strutture sono state messe alla prova in tale contesto e con un’ottima risposta”.
Malgrado l’esperienza, che è stata determinante nella buona riuscita della progettazione del MVM, il Covid-19 ha comunque insegnato qualcosa. “Paradossalmente, in un periodo in cui ci si è trovati a operare in condizioni di emergenza, c’è stata una risposta eccezionale da parte di tutti. Credo perché abbiamo dato conto, con molta competenza – forse più che in passato – ai risultati concreti della ricerca e non a paradigmi di altro tipo” ha detto Galbiati. “Un elemento molto importante per l’avanzamento della ricerca è l’eliminazione delle barriere e la cooperazione internazionale oltre alla semplificazione delle procedure burocratiche”. E il successo del ventilatore MVM ce lo ha dimostrato.
