Un fronte europeo sulla tecnologia Organ-on-Chip
La tecnologia Organ-on-Chip (OoC) utilizza microchip delle dimensioni di una chiavetta per computer contenenti canali microfluidici cavi spesso rivestiti di vascolarizzazione artificiale umana. L’aggiunta di cellule umane specifiche dell’organo e l’applicazione di forze meccaniche e di flusso replica l’architettura e le funzioni di uno specifico organo. Offrendo un’alternativa promettente alla sperimentazione animale, i microchip OoC potrebbero contribuire a rendere lo sviluppo di farmaci e cosmetici meno dipendente dalla ricerca sugli animali. L’elevato valore predittivo della tecnologia OoC ha il potenziale di superare la cultura cellulare standard e gli animali da esperimento per anticipare le risposte umane a specifici farmaci e rendere la medicina di precisione una realtà. È importante sottolineare che essa solleva meno preoccupazioni etiche rispetto agli esperimenti sugli animali e può contribuire a una strategia delle 3R (ridurre, rifinire, rimpiazzare) per la sperimentazione animale nello sviluppo di farmaci.
Stato della tecnologia OoC in Europa
L’obiettivo del progetto ORCHID finanziato dall’UE era quello di costruire una tabella di marcia per la tecnologia OoC e stabilire una rete europea in questo promettente settore. «ORCHID ha chiaramente identificato i punti di forza del settore in Europa, ma anche le esigenze, le sfide e le barriere della tecnologia verso una tabella di marcia europea», afferma la coordinatrice del progetto e professoressa di biologia dello sviluppo presso il Leiden University Medical Center, Christine Mummery. La valutazione dello stato della tecnologia OoC in Europa ha individuato un’eccellente rete di comunicazione tra sviluppatori, aziende che commercializzano prodotti OoC, utenti finali e regolatori. In particolare, i Paesi Bassi, con la loro forte comunità di cellule staminali, hanno integrato i derivati delle cellule staminali nelle modalità OoC più velocemente di altri paesi. ORCHID ha anche identificato ostacoli alla piena implementazione della tecnologia OoC, quali l’incertezza tra gli utenti finali su quale sia il formato migliore per le loro applicazioni, la mancanza di evidenza in relazione a quali modelli OoC possano sostituire i requisiti regolatori, nonché la variabilità in termini di robustezza e riproducibilità. Per affrontare quest’ultimo aspetto, ORCHID ha suggerito l’introduzione di centri di verifica indipendenti per valutare le prestazioni tecniche e la compatibilità biologica di nuovi modelli di chip.
Un progetto della OoC Society offre già un nodo per le parti interessate
ORCHID ha istituito la European Organ-on-Chip Society www.euroocs.eu (EUROoCS) per ancorare la rete OoC, fornire una piattaforma di dialogo e incoraggiare la ricerca verso nuove soluzioni sanitarie. EUROoCS organizza un incontro annuale per la diffusione dei risultati e per stimolare la collaborazione. EUROoCS è diventato un importante crocevia per la presentazione di sviluppi tecnici quali l’integrazione di sensori nei chip per rilevare i cambiamenti nelle risposte biologiche delle cellule. È importante notare che presenta effetti biomedici, nutrizionali e tossici non rilevati in precedenza in modelli animali o cellule coltivate nei formati 2D più tradizionali.
Significato del progetto e prospettive
«Il piano d’azione di ORCHID ha chiaramente posto le basi per le attività future della comunità OoC verso l’implementazione pratica dei modelli OoC», ha illustrato la Mummery. Le raccomandazioni formulate durante il progetto dovrebbero incoraggiare gli investimenti dell’industria e del mondo accademico nella ricerca e nello sviluppo. EUROoCS svolgerà un ruolo strumentale nella qualificazione e nella standardizzazione della tecnologia OoC, contribuendo alla formazione della prossima generazione di ricercatori e comunicando le opportunità della tecnologia nel campo della salute e del benessere. I piani includono la creazione di centri di verifica indipendenti per l’OoC integrati nell’infrastruttura europea dell’OoC per colmare ulteriormente il divario tra gli sviluppatori e gli utenti finali. «Per l’implementazione della tecnologia nel settore sanitario sarà fondamentale il continuo sostegno finanziario da parte dell’industria e del mondo accademico, oltre allo scambio di competenze», ha concluso la Mummery.
Parole chiave
ORCHID, tecnologia Organ-on-Chip (OoC), piano d’azione, European Organ-on-Chip Society (EUROoCS)
