Ritratto di scienza, parliamo di modelli 3D, pancreas e Ricerca con Michele Pagnanelli

Creare un modello 3D di pancreas, con la stessa consistenza di quello reale, aiuta concretamente i chirurghi a esercitarsi migliorando il trattamento del tumore pancreatico: è questo l’obiettivo raggiunto dal Dott. Michele Pagnanelli, medico e ricercatore in Humanitas.
Durante il suo dottorato, svolto in collaborazione con il Politecnico di Milano, Pagnanelli ha guidato uno studio per misurare le proprietà meccaniche del pancreas umano attraverso uno strumento ad alta precisione. I dati raccolti sono serviti per progettare un phantom, ovvero un modello sintetico del pancreas stampato in 3D, utile per praticare tecniche chirurgiche avanzate e testare nuovi strumenti di cura in modo realistico.
Oggi questo lavoro vuole inaugurare una nuova fase: studiare come il tumore del pancreas si comporta a livello fisico – e quindi come può essere trattato con maggiore efficacia e precisione.

Di cosa si occupa attualmente in Humanitas?

La mia attività si divide tra la Ricerca scientifica e il lavoro clinico e chirurgico con l’Unità di Chirurgia Pancreatica diretta dal Prof. Alessandro Zerbi.

Sono arrivato in Humanitas nel 2021 per un dottorato in chirurgia pancreatica, che si è concluso a gennaio 2025 e del quale sono molto soddisfatto. Il progetto, vincitore di un finanziamento del Ministero della Salute per la Ricerca Finalizzata, prosegue ancora oggi e si concentrerà anche sulla componente oncologica maligna del pancreas.

Negli ultimi anni ho presentato i risultati della mia Ricerca in congressi nazionali e internazionali e mi sono anche specializzato nella patologia neuroendocrina pancreatica. Quest’ultima è una forma rara di tumore che richiede un approccio altamente specialistico, sia per la diagnosi, spesso difficile, sia per la gestione terapeutica, che può includere chirurgia, terapie mediche mirate e un attento follow-up multidisciplinare.

Perché ha scelto di specializzarsi in chirurgia pancreatica?

Fin da piccolo sono sempre stato affascinato dall’anatomia e dalla fisiologia umana. Avevo un grande desiderio di comprendere i meccanismi delle malattie e come funzionano le terapie. A questo si unisce il mio interesse per la Ricerca scientifica e il desiderio di trovare nuove strategie di cura e gestione dei pazienti. Sono anche appassionato di didattica e felice di poter contribuire alla formazione delle nuove generazioni di medici.

Il pancreas è stata la sua prima scelta?

Durante il corso di Medicina, avere idee chiare sulla specializzazione non è semplice.
All’inizio ero orientato verso la neurologia o la cardiologia, ma già dal quarto anno ho capito che la chirurgia era la mia strada. Mi affascinava perché unisce il ragionamento clinico all’intervento diretto sulla malattia.
Così ho iniziato con la chirurgia dei trapianti, per poi specializzarmi in chirurgia pancreatica: due ambiti che oggi rappresentano il cuore della mia attività clinica e scientifica.

L’oggetto del suo dottorato è piuttosto singolare…

Il progetto del mio dottorato aveva un obiettivo molto ambizioso: creare un modello sintetico di pancreas umano con proprietà elasto-meccaniche simili a quelle reali.
 Abbiamo lavorato in stretta collaborazione con la facoltà di Ingegneria del Politecnico di Milano e con Humanitas University, analizzando campioni di pancreas umano ottenuti da resezioni chirurgiche effettuate nella nostra Unità. Ottenere un modello realistico di pancreas è particolarmente complesso perché quest’organo ha una struttura molto eterogenea e una consistenza delicata e variabile, caratteristiche difficili da riprodurre con precisione. Riuscire nell’impresa però era importante perché il pancreas si trova in una posizione anatomica profonda e circondata da strutture vitali, cosa che rende essenziale avere sottomano un modello fedele per formare i chirurghi e sperimentare nuove tecniche in modo sicuro.
Grazie a uno strumento ad alta precisione dal nome complicato, Nano-Bio-Indenter, abbiamo misurato nel dettaglio le caratteristiche dei tessuti pancreatici e creato un phantom realistico stampato in 3D, utilizzabile sia per la formazione di giovani chirurghi, sia per testare nuove tecniche e strumenti.
Visto il successo nella riproduzione del pancreas fisiologico, a breve il progetto proseguirà con uno studio sul tumore pancreatico maligno, per valutare la permeabilità del tessuto tumorale e facilitare la sperimentazione di strategie terapeutiche innovative.

Qual è per lei il valore della Ricerca scientifica in ambito medico?

In medicina, la Ricerca è spesso portata avanti da professionisti che uniscono la pratica clinica quotidiana al lavoro in laboratorio: questo approccio aiuta a mantenere una visione ampia e prospettica, ancorata alla realtà.

La Ricerca scientifica è alla base di ogni progresso medico. Nessuna terapia o procedura chirurgica sarebbe possibile senza anni di studio e sperimentazione. Ma il valore della ricerca è soprattutto umano: da una parte ci sono gli scienziati che dedicano la propria vita a idee e progetti per migliorare il futuro; dall’altra, ci sono i pazienti, destinatari di cure sempre più efficaci.

Penso che sia fondamentale comunicare i risultati della ricerca in modo chiaro, per generare consapevolezza e stimolare il sostegno collettivo, anche economico, vista la complessità e i costi elevati di molti progetti scientifici.