La salute oltre il DNA: come l’ambiente plasma la nostra biologia

All’Università di Bologna esperti internazionali fanno il punto sull’esposoma: dall’Intelligenza Artificiale agli organoidi, fino ai progetti europei su clima, città e salute

Bologna, 23 giugno 2026 – La salute non dipende solo dal DNA. Fattori ambientali, climatici e comportamentali – dalle ondate di calore all’inquinamento urbano, fino all’esposizione serale prolungata a schermi e luce artificiale – interagiscono con la predisposizione genetica influenzando i processi biologici dell’organismo lungo tutto l’arco della vita.

È il messaggio centrale della conferenza Exposome Research: Finding Solutions for a Healthy Planet, promossa dall’Alma Mater Institute on Healthy Planet, centro di ricerca strategico interdisciplinare dell’Università di Bologna, che ha riunito il 17 e il 18 giugno esperti internazionali per discutere un nuovo paradigma della ricerca medica.

Al centro il concetto di esposoma, l’impronta dell’ambiente sulla nostra salute. L’esposoma è la somma delle esposizioni ambientali che accompagnano l’individuo dalla vita in utero alla morte, e che, in interazione con il patrimonio genetico, determinano le traiettorie di salute e malattia.

Esposizioni emergenti: luce, clima e ritmi biologici

Tra le esposizioni emergenti assume crescente rilevanza la luce artificiale nelle ore serali e notturne, sempre più diffusa nei contesti urbani e digitali. “La luce è uno dei principali sincronizzatori dei ritmi biologici. L’esposizione notturna può interferire con i ritmi circadiani, influenzando sonno, metabolismo e regolazione ormonale – sottolinea Valerio Carelli, direttore del Centro e professore di Genetica medica all’Università di Bologna – Per milioni di anni i nostri ritmi umani si sono sincronizzati con l’alternanza naturale tra luce e buio. Oggi schermi e illuminazione artificiale modificano questo equilibrio, con effetti sulla vulnerabilità a diverse patologie nel lungo periodo”.
Accanto alla luce, le ondate di calore rappresentano un ulteriore fattore di stress ambientale, con impatti rilevanti sulle fasce fragili della popolazione, come anziani e bambini.

Un cambio di paradigma nella medicina

“La salute si costruisce nell’interazione continua con l’ambiente – spiega il prof. Carelli – Si supera quindi il modello ‘uno a uno’ tra causa e malattia: è necessario osservare l’organismo nel tempo, integrando dati genetici, ambientali e clinici raccolti longitudinalmente”.

La ricerca si sposta così da studi trasversali che fotografano grandi coorti di pazienti in un unico momento a monitoraggi ripetuti nel tempo. “Più che osservare 500 persone una sola volta, bisogna osservare meno individui ma numerose volte lungo la loro vita – osserva Valerio Carelli – È nella dinamica delle esposizioni e delle risposte biologiche che si comprende l’insorgenza delle malattie”.

Il modello tradizionale, centrato sui singoli organi, inoltre, lascia spazio a un approccio integrato: “Gli organi dialogano tra loro: segnali provenienti da un distretto del corpo possono fornire informazioni su altri sistemi” – continua Carelli.

Intelligenza Artificiale e modelli biologici avanzati

La crescente complessità dei dati disponibili rende centrale il ruolo dell’IA, utilizzata per analizzare informazioni multi-livello e identificare correlazioni non evidenti con approcci tradizionali. Parallelamente, la ricerca sviluppa modelli sperimentali avanzati come gli organoidi, mini-strutture cellulari derivate dai pazienti che consentono di studiare in vitro processi patologici e risposte a stimoli ambientali e farmacologici. “Nei laboratori del Centro possiamo ricreare piccoli organi e utilizzarli per simulare l’impatto delle esposizioni ambientali – spiega Carelli – Questo apre nuove prospettive per la comprensione dei meccanismi delle malattie e per la medicina personalizzata”.

I progetti europei: dalle città sane all’oncologia

La conferenza ha presentato i risultati di diversi progetti europei che integrano medicina, ambiente e scienze urbane. I primi risultati del progetto eMOTIONAL CITIES mostrano come modificando alcuni elementi dell’esperienza visiva di una semplice passeggiata in ambiente urbano si possa influenzare l’attività cerebrale, impattando emozioni e cognizione. Il progetto propone quindi un modello integrato di investigazione che lega neuroscienze e scienze urbanistiche. I risultati sono complementari all’esperienza del progetto ENLIGHTENme, coordinato dall’Università di Bologna, dedicato all’impatto della luce sui contesti urbani, che ha sperimentato soluzioni per l’illuminazione urbana orientate al benessere, anche attraverso la co-progettazione degli spazi pubblici partecipata dai cittadini.

I progetti Catalyse e Trigger evidenziano come sia possibile prevedere e mitigare gli effetti degli eventi climatici estremi, rendendo il sistema sanitario più resiliente di fronte a queste emergenze ricorrenti. I risultati del progetto ORCHESTRA illustrano bene il paradigma dell’esposoma. Lo studio della genetica, o meglio delle genetiche – il DNA nucleare umano, il DNA mitocondriale umano e il metagenoma dei microrganismi che ci abitano (microbioma) – può spiegare buona parte della variabile severità con cui un’infezione virale come quella del Covid-19 ha colpito gli umani: da un’infezione asintomatica, a quella assimilabile ad una leggera influenza, fino a quella severa con ospedalizzazione ed eventualmente decesso.

Il paradigma della Bioeconomia ha invece dato spunti di riflessione su come l’esposoma e la ricerca correlata possano avere ricadute di natura tecnologica e regolatoria, con un impatto politico ed economico crescente, costituendo un possibile motore di sviluppo.

La conferenza si è conclusa con una sessione dedicata all’oncologia, ambito nel quale il ruolo dell’esposoma è ormai consolidato. Da un lato, la capacità di certi sistemi sanitari – come l’esempio francese – di permettere una analisi epidemiologica di lungo corso risulta indispensabile per valutare l’impatto dell’esposoma sulla salute. Dall’altro, la ricerca più avanzata nell’ambito dei microRNA valutati longitudinalmente nelle feci come biomarcatori sia dei diversi tipi tumorali sia della loro evoluzione e stadiazione ha una possibile applicazione nella stratificazione dei pazienti.

Conclusioni

La medicina dell’esposoma rappresenta quindi un’evoluzione nel modo di interpretare la salute umana: non più solo genetica o solo ambiente, ma un sistema dinamico di interazioni nel tempo. “Non esiste una soluzione valida per tutti: la personalizzazione e la comprensione delle differenze individuali saranno sempre più centrali nella medicina del futuro – conclude Carelli – Investire nella ricerca significa investire in tecnologia, innovazione e capacità di affrontare le sfide sanitarie e ambientali dei prossimi decenni”.

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