Organi chip: una soluzione per ridurre la sperimentazione su animali

Organi chip: possono costituire una risorsa. Si tratta di uno strumento utile ad attuare i test su farmaci, in modo da utilizzare animali nella misura minore possibile. Può capitare, quando si utilizza una molecola per la propria salute, che il pensiero cada sulle creature che hanno avuto vite impossibili, al fine di realizzarla. Non saremmo umani, se non ci ponessimo il problema. Spesso è inevitabile, nella sperimentazione, prendere, come punto di riferimento per i progressi della scienza, cavie vive. Ma è una condizione che può mutare nel tempo. Nel realizzare gli organi chip, si è partiti dal fegato. Il fegato è un organo dalle caratteristiche interessanti. Esso è fondamentale nel metabolismo e svolge una serie di processi tra cui l’immagazzinamento del glicogeno, la sintesi delle proteine del plasma, la rimozione di sostanze tossiche dal sangue. Produce la bile, importante nei processi della digestione. Fino al sesto mese di vita intrauterina è il più importante organo emopoietico (attivo nella produzione degli elementi corpuscolari del sangue).

Organi chip: la ricerca

Organi chip: una risorsa utile a progredire nel miglioramento della condizione umana e animale. Ha posto in essere

una ricerca in tal senso l’équipe di Giuseppe Barillaro, del dipartimento di Ingegneria dell’informazione dell’Università di Pisa, con la collaborazione del gruppo di Nico Voelcker della Monash university. E’ stato realizzato un mini-fegato artificiale. Con esso, sarà possibile condurre test farmacologici attendibili senza usare cavie animali.

Organi chip: come funziona il fegato artificiale

Parliamo di un fegato artificiale miniaturizzato. E’ stato costruito con chip microfluidici in silicio per i test farmacologici. Con esso è stato dimostrato che i mini organi artificiali possono essere considerati modelli sperimentali attendibili. Essi aprono la strada, come detto, a una possibile eliminazione dell’uso di cavie che sono esseri viventi complessi. Ha pubblicato la ricerca Advanced functional materials.

Organi chip: la parola all’esperto

Queste le parole di Giuseppe Barillaro: “Ecco la novità di questo modello di organo: esso si compone di strutture tridimensionali che hanno la dimensione effettiva delle cellule epatiche. Esse sono disposte in modo da replicare anche architettonicamente l’organizzazione del fegato nel lobulo epatico. Negli esseri umani, le cellule epatiche sono disposte in cordoni, collocati tra le vene (sonusoidi) che entrano nel lobulo. La diposizione delle cellule in cordoni permette di riprodurre negli organi artificiali alcune funzioni fondamentali del fegato, come la detossificazione e il mantenimento dell’omeostasi”.

Organi chip: le tecniche

Come è stata realizzata una replica il più possibile esatta di questa struttura? Grazie all’uso di nanotecnologie simili a quelle usate per i circuiti integrati. Un sistema microfluidico alimenta le strutture così costruite. Aggiunge Barillaro: “Quello che abbiamo dimostrato è che le strutture così composte riescono a mantenere l’attività e le caratteristiche della cellula più a lungo rispetto a quanto

non accada con una normale coltura, un mese invece che una settimana, e creare condizioni fisiologiche molto simili a quelle del corpo umano. Si determinano in tal modo test farmacologici a medio termine. Ecco come si riducono le cavie animali. Replicando in modo sempre più accurato la struttura del lobulo epatico potremo arrivare a effettuare test farmacologici con risultati ancora più attendibili e vicini a quelli ottenuti sull’uomo, e anche ricreare su chip alcune tra le più importanti funzionalità del fegato per andare verso una medicina personalizzata”.

Organi chip creatori di interesse

Gli organi chip hanno destato interesse: sia in Europa, sia negli Stati uniti. Ha così preso l’avvio la creazione di uno Human-chip. Diversi organi chip, una volta riprodotti, saranno messi in connessione tra loro per riprodurre la fisiologia umana. Testare farmaci su un organo specifico sarà in tal modo possibile, come pure controllare l’impatto sugli altri organi. Muove i primi passi la costruzione di una flagship sugli organi chip, che includerebbe non solo partner accademici, ma aziende che possano trarre vantaggio nel portare avanti i risultati della sperimentazione. Staremo a vedere.