Trasformare lo sviluppo di farmaci con la tecnologia innovativa degli organi su chip
Un’équipe internazionale di ricerca sostenuta dal progetto UNLOOC(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, sta sviluppando sistemi organ-on-chip (OOC) che simulano le risposte degli organi umani, fornendo alternative più rapide, più sicure e più affidabili per i test sulle droghe. La tecnologia contribuirà a far progredire lo sviluppo di farmaci, a creare cosmetici sicuri senza test sugli animali e a offrire nuove conoscenze sulle malattie.
Rimuovere gli animali dallo sviluppo dei farmaci
Tradizionalmente, prima che un farmaco possa essere testato su soggetti umani in una sperimentazione clinica, viene prima testato sugli animali. Tuttavia, oltre alle questioni etiche legate alla sperimentazione animale, i modelli animali comportano anche una serie di problemi, come la scarsa probabilità che i risultati siano applicabili alla popolazione umana e l’alto tasso di fallimento delle sperimentazioni cliniche. La tecnologia UNLOOC si propone di mitigare queste sfide attraverso l’uso diretto di cellule umane. Replicando le proprietà fisiologiche e funzionali degli organi umani su una piattaforma microstrutturata, la tecnologia OOC del progetto permetterà di comprenderne meglio la funzione e le interazioni a livello biochimico. Sarà inoltre possibile testare l’efficacia e la tossicità di diversi farmaci. «Questi modelli biologici, creati all’interno di microchip, potrebbero eliminare la necessità di test sugli animali nella valutazione preliminare di composti farmaceutici e ingredienti cosmetici», riporta un articolo(si apre in una nuova finestra) pubblicato sul sito web del partner del progetto UNLOOC, il Centro per la ricerca energetica HUN-REN, in Ungheria. «Allo stesso tempo, consentono una valutazione significativa dell’affidabilità e dell’efficacia di tali test.»
Aggiungere le donne all’equazione
Questa tecnologia contribuisce anche a colmare il divario di genere nella ricerca medica, rendendo possibile testare i farmaci su soggetti di sesso femminile, un gruppo spesso trascurato nelle sperimentazioni. Storicamente le donne non sono state coinvolte nelle sperimentazioni farmaceutiche e non si è tenuto conto del fatto che i farmaci testati su corpi maschili non funzionano allo stesso modo nelle donne, poiché queste hanno cicli ormonali, tassi metabolici, risposte immunitarie e distribuzione del grasso diversi. Il modo in cui rispondono ai farmaci è quindi diverso da quello degli uomini. Poiché le cellule di gruppi target o addirittura di singoli pazienti possono essere implementate nei sistemi organ-on-a-chip di UNLOOC, il progetto sta aiutando a colmare il divario di genere e rende possibile la medicina personalizzata. «In futuro, i dispositivi che imitano i tessuti sviluppati nell’ambito del progetto UNLOOC potrebbero facilitare sperimentazioni di farmaci più rapide e sicure, analizzando campioni di singoli pazienti. A lungo termine, i risultati ottenuti potranno anche supportare la progettazione personalizzata di protocolli farmacoterapeutici, ovvero un’estensione e una traduzione diretta del progetto», riporta l’articolo. UNLOOC coniuga microfluidica, applicazioni biologiche, microelettronica, IA e tecnologie digitali chiave per creare prodotti futuri e aprire nuove strade nello sviluppo di farmaci. Il progetto si concentra su cinque scenari, che includono modelli di organi 3D pronti per l’uso che replicano la diversità umana, lo sviluppo di piastre di microtitolazione OOC intelligenti pronte per il mercato e la progettazione di tessuto epiteliale artificiale per valutare la somministrazione transdermica di farmaci, la penetrazione cutanea, l’assorbenza e la tossicità. L’équipe di ricerca di UNLOOC sta progettando una piattaforma per la barriera ematoencefalica accessibile ai laboratori di ricerca biomedica e scalabile per le organizzazioni di ricerca. Inoltre, sta sviluppando una piattaforma avanzata di polmone su chip per valutare meglio la sicurezza dei nuovi farmaci candidati. Il progetto UNLOOC (Unlocking data content of Organ-On-Chips) terminerà nel 2027. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto UNLOOC(si apre in una nuova finestra)
