Una piattaforma di tessuti molli stampati in 3D che potrebbe sostituire i test sugli animali negli studi clinici

FINE DEI TEST SUGLI ANIMALI, RICERCA DI STOCCARDA SUL SOSTITUTO DEI TESSUTI MOLLI STAMPATO IN 3D

I ricercatori dell’Università di Stoccarda e del Robert Bosch Hospital stanno sviluppando una nuova piattaforma di tessuti stampati in 3D che potrebbe sostituire i test sugli animali negli studi clinici.

Nell’ambito di un progetto da 3,8 milioni di euro approvato dallo stato tedesco del Baden-Württemberg, gli scienziati stanno tentando di fabbricare un modello di tessuto ex vivo per testare l’efficacia dei farmaci antitumorali. Utilizzando un bioprinter 3D e dati di simulazione, il team congiunto ritiene che ora sia possibile creare strutture microfluidiche simili alla pelle che, semmai, producono previsioni di progressione del tumore più realistiche di prima.

“Se siamo in grado di filtrare i migliori farmaci candidati nei sistemi di coltura ex vivo, possiamo ridurre significativamente il numero di animali sperimentali utilizzati nei test preclinici finali”, ha affermato il professor Roland Kontermann dell’Università di Stoccarda. “Per sostituire del tutto i test sugli animali, i modelli de-novo e in-silico offriranno un grande potenziale in futuro”.

Sebbene non ci sia dubbio sull’importanza della ricerca su malattie mortali come il cancro, un’enorme quantità di test condotti su animali ogni anno è considerevolmente meno cruciale. Nella sola Germania, ogni anno vengono sperimentati circa tre milioni di creature che vanno dagli uccelli alle mucche, ma solo il 13% di questi test riguarda il trattamento di malattie.

Infatti, il 47% di tutti i test sugli animali tedeschi è richiesto dalla ricerca di base, mentre un altro 18% è utilizzato per scopi educativi, formativi o di allevamento. Dati gli argomenti di crudeltà e affidabilità rivolti contro la pratica, una notevole quantità di ricerca è già stata condotta su alternative sintetiche, ma finora nessuna è stata fruttuosa.

I dispositivi Organ-on-a-chip hanno mostrato particolari promesse in questo settore, con gli scienziati dell’Università di Harvard che stampano in 3D un “ cuore su un chip ” e un team dell’Universidad Autónoma de Madrid che crea un dispositivo di replicazione dei vasi sanguigni . Tuttavia, nonostante questi progressi, rimane la necessità di sviluppare una piattaforma organica più consistente, che ricrea meglio le risposte dei tessuti viventi.

In sostanza, il programma da 3,8 milioni di euro della Germania sudoccidentale ha istituito una rete di università a livello statale, ognuna delle quali ricerca metodi diversi per migliorare il benessere degli animali. Nella parte “3R-US” del progetto, gli scienziati di Stoccarda stanno tentando di sviluppare un modello di test del cancro ex vivo, ma i progressi iniziali sono stati finora complicati.

Sebbene sia stato possibile condurre studi sulle cellule tumorali nelle piastre di Petri, il principio attivo viene efficacemente somministrato direttamente a loro, il che non è un riflesso accurato del processo di distribuzione del corpo. Anche quando i topi sono usati come sostituti in vitro, il loro sistema immunitario è diverso, e richiede la creazione di una nuova soluzione.

Per superare questi problemi, il team 3R-US sta adottando un approccio su tre fronti per lo sviluppo di modelli 3D dal vivo: ex vivo, de-novo e in-silico. Utilizzando un bioprinter 3D, gli scienziati intendono ora fabbricare strutture cellulari più voluminose personalizzate e caricate di nutrienti, in grado di produrre risultati di test più conclusivi.

Secondo Michael Heymann dell’Università di Stoccarda, questi tessuti stampati sono caratterizzati da minuscoli “mattoncini lego”, che possono essere assemblati in tumori in vivo realistici. Alla fine, sperimentando su queste strutture cellulari, il team mira a generare dati sufficienti per costruire un modello in silico, che simuli in modo più accurato la distribuzione del farmaco.

Per ora, però, gli scienziati sono solo all’inizio di un progetto quinquennale e intendono formare una stretta collaborazione per la condivisione delle conoscenze andando avanti, che crei una sinergia tra le competenze biotecnologiche e tecnologiche mediche.

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