Lo studio e lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche combinate volte ad aumentare selettivamente nel tessuto malato la quantità di farmaci antitumorali, modificando opportunamente lo stato fisiologico della parte interessata dal tumore prima della somministrazione dell' agente terapeutico. E' l' obiettivo del progetto Cathena - Cancer THErapy by Nanomedicine, che punta a verificare, a livello preclinico, la possibilità di utilizzare un pre-trattamento farmacologico oppure un trattamento basato sull' applicazione di radiazione focalizzata sulla lesione target che aumenti la permeabilità dei vasi e di conseguenza migliori l' accumulo selettivo nelle zone affette da patologia oncologica. Ad oggi la lotta contro i tumori, seconda causa di morte dopo le patologie cardio-vascolari, rimane uno delle maggiori tematiche da affrontare a livello mondiale.

Le terapie farmacologiche avanzate attualmente più utilizzate sono basate su anticorpi diretti verso specifici bersagli biomolecolari. Recentemente sono stati immessi sul mercato farmaci basati su sistemi nanodimensionali più comunemente noti con il termine nanomedicine. L' utilizzo di tali terapie ha incontrato significative limitazioni, a causa della resistenza al trasporto nel microambiente tumorale che riduce la diffusione del farmaco e ne limita la distribuzione all' interno dello stroma e delle cellule tumorali. Nel caso degli anticorpi questa limitazione è in parte mitigata da una minore resistenza al trasporto nei tessuti e dall' aumento delle dosi terapeutiche con la conseguenza di aumentare i costi, già molto elevati, della cura ed esporre i pazienti a notevoli reazioni o eventi avversi.  Utilizzando opportuni metodi di diagnostica in vivo ed ex-vivo per la comprensione dell' effetto sul microambiente tumorale e la relazione tra efficacia terapeutica e biodisponibilità di questa categoria di farmaci, l' obiettivo è mettere a punto terapie personalizzate che utilizzino farmaci già sul mercato, anche grazie all' utilizzo di specifiche procedure di imaging. Infine, si vuole arrivare a un metodo di nanoscopia avanzata su sezioni istologiche dedicate all' analisi di variazioni morfologiche e/o ottiche pre e post trattamento farmacologico.