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Motherboard

Questo kit di mini-organi artificiali potrebbe eliminare i test sugli animali

Il sistema body-on-a-chip inventato dal MIT simula l'effetto di un farmaco su 10 modelli di organi umani.

di Federico Martelli
19 marzo 2018, 2:55pm

Immagine: MIT

Uno dei grossi inconvenienti della sperimentazione dei farmaci per esseri umani sugli animali è che, per l'appunto, le cavie da laboratorio non sono esseri umani. Ora, però, i ricercatori del MIT hanno elaborato un sistema che potrebbe ovviare questo problema.

Si chiama body-on-a-chip ed è un sistema microfisiologico che contiene milioni di cellule umane di tipo diverso in comunicazione una con l'altra attraverso un fluido che imita il flusso sanguigno. Anche se si tratta di un'approssimazione del nostro corpo, questa configurazione consente di verificare gli effetti iniziali di un farmaco su più organi per volta.

I sistemi microfisiologici (MPS) sono dei modelli in vitro che riproducono diversi aspetti della funzione degli organi reali attraverso l'uso di microambienti di coltura specializzati — come matrici 3D e set per la microperfusione — e non sono una novità. Tuttavia, la loro versione più complessa sviluppata dai ricercatori del MIT prevede più sistemi di MPS diversi, connessi fisiologicamente tra loro attraverso piattaforme riutilizzabili in cui circolano microfluidi.

Body-on-a-chip, ad esempio, combina le cellule dei tessuti di dieci organi di tipo diverso: fegato, polmoni, intestino, endometrio, cervello, cuore, pancreas, reni, epidermide e muscoli scheletrici. Le cellule del sistema possono vivere fino a quattro settimane di test e sono già state utilizzate per studiare la reazione agli antidolorifici di diversi organi modello.

Illustrazione del sistema. Immagine via Scientific Reports.

Altri esempi di come sfruttare il sistema comprendono la somministrazione di un farmaco per l'intestino che inizialmente andrà a contatto con le cellule che riproducono proprio i suoi tessuti, successivamente, il farmaco arriverà a interagire anche con le cellule dei tessuti degli altri organi. Grazie al sistema, sarà possibile monitorare gli effetti di un farmaco su questi ultimi per capire come viene metabolizzato e calcolare il loro livello di esposizione, il tutto accorciando i tempi degli studi che normalmente richiederebbero più esperimenti. Altri utilizzi di body-on-a-chip comprendono la valutazione di farmaci a base di anticorpi e altre immunoterapie difficili da testare sugli animali.

Uno dei grandi vantaggi offerti dalla piattaforma è il fatto di essere scalabile e di poter ospitare molte configurazioni diverse di organi; uno svantaggio, invece, è che — al momento — la sua produzione ha ancora dei costi troppo alti, rendendo più conveniente per le grandi case farmaceutiche affidarsi agli esperimenti più semplici. Se la quantità e affidabilità delle informazioni che potranno essere rilevate grazie al sistema dovessero superare quelle degli esperimenti tradizionali, body-on-a-chip potrebbe rivelarsi davvero competitivo e risparmiare molte sofferenze alle cavie da laboratorio.

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