Mettere a punto sistemi in vitro, costituiti da camere che supportano colture cellulari o tessuti, collegati tra loro in serie, per simulare un sistema multi organo, in modo da creare dei veri e propri apparati simil-fisiologici e testare su questi diverse molecole, tra cui farmaci.
Questo l’ambizioso obiettivo di tre ricercatrici dell’Università di Pavia, che Research4Life ha intervistato. Si tratta delle professoresse Adele Papetti (capo progetto, Nutraceutical & Food Chem Toxicol Analysis Laboratory), Raffaella Colombo (Pharmaceutical Analysis Laboratory-PAL; Nutraceutical & Food Chem Toxicol Analysis Laboratory) e Mayra Paolillo (Molecular Neuroscience Laboratory).
Quando è iniziato il progetto e come?
Il progetto è iniziato circa un anno fa ed è stato selezionato dall’Università di Pavia per una campagna di raccolta fondi della prima piattaforma di “crowdfunding” italiana, nata a fine 2014, con lo scopo di diffondere la ricerca e la promozione del proprio finanziamento. Nasce dalla volontà del team – composto da noi tre, ricercatrici del Dipartimento di Scienze del Farmaco dell’Università di Pavia, con esperienza in settori complementari di chimica analitica, farmaceutica, alimentare, farmacologia e tossicologia – di studiare nuove tecnologie per la ricerca con applicazioni in campo alimentare e biomedico.
Di cosa si tratta e con quali obiettivi?
Si tratta di mettere a punto sistemi in vitro dinamici, con l’utilizzo di bioreattori millifluidici (sviluppati dalla IVTech Srl), che possano simulare i sistemi fisiologici, quale avanzamento rispetto ai classici modelli in vitro statici e potenziale alternativa al modello animale. Tra gli obiettivi, infatti, c’è anche quello di sviluppare sistemi in grado di rappresentare un’alternativa alla sperimentazione animale nella ricerca di base. L’utilizzo di bioreattori dinamici rappresenterebbe in questo senso un’importantissima evoluzione.
Ma come funziona in pratica?
Grazie ad una pompa peristaltica è possibile far circolare dinamicamente un terreno di coltura addizionato di diverse molecole: da bioattivi o tossici derivanti dagli alimenti e potenziali farmaci fino a matrici più complesse, quali quelle alimentari o costituite da estratti vegetali. Il fine è di testare il loro effetto, simulando assunzioni in acuto o cronico. Il fluido post contatto con le cellule viene prelevato e analizzato tramite la messa a punto e l’applicazione di tecniche analitiche, principalmente cromatografiche (HPLC-UV e HPLC-MS), monitorando la diminuzione di un composto e/o la formazione di nuove sostanze, e permettendoci di capire cosa avviene a livello cellulare nei vari apparati.
Il sistema è stato messo a punto per quali ricerche?
Ad oggi il sistema è stato da noi approntato in modo da simulare il tratto gastroenterico, per valutare l’effetto di un processo di digestione su molecole potenzialmente tossiche o bioattive presenti negli alimenti. La messa a punto del sistema ha visto dapprima l’ottimizzazione delle condizioni di lavoro del bioreattore allestito singolarmente prima con cellule gastriche e poi con cellule intestinali, quindi nella seconda fase è stato ottimizzato utilizzando le due camere in serie. In questo modo è possibile valutare il destino metabolico di una molecola in diversi organi e distretti dell’organismo, consentendo di analizzare sia i singoli passaggi sia il risultato finale. I bioreattori rappresentano un valido avanzamento rispetto agli attuali sistemi in vitro sia biochimici sia utilizzanti colture cellulari in modalità statica.
In che senso può essere alternativo alla sperimentazione animale?
Oggi, in Italia l’impiego di animali a fini scientifici è regolamentato da un decreto legislativo del 2014, incentrato sulla massima protezione degli animali e sulla necessità di ricercare metodi alternativi. Questi sistemi permettono di ridurre sia il numero di animali impiegato, almeno nelle fasi iniziali di screening di composti, che i notevoli costi degli stabulari, relativi alla loro cura.
Come è possibile aiutarvi per l’avanzare della ricerca, visto il crowdfunding che vi sostiene?
Tante aziende hanno sponsorizzato i nostri eventi e tante persone comuni ci stanno aiutando con donazioni e altrettante vorremo che ci sostenessero.
Farlo è semplice, basta digitare su internet Universitiamo.eu/campaigns/organi-in-scatola/ per accedere alla pagina su cui fare una donazione. Se arrivassimo al secondo obiettivo di 15mila euro potremmo spesare una borsa di studio per consentire ad un giovane laureato di aiutarci nel progetto.
Il video di UNIVERSITIAMO by UNIPV:
Foto: Universitiamo.eu