Il farmaco è tossico? Il fegato su chip lo individua

Un farmaco che state assumendo è tossico? Adesso potrà venirvi in aiuto il liver-chip, il fegato umano su un chip. In parole povere, l’organo artificiale, che imita un vero fegato, potrà aiutare a prevedere la tossicità dei farmaci o la loro sicurezza.

A sviluppare questa particolare tecnologia un gruppo di ricercatori accademici e industriali che ha sviluppato nuovi chip epatici con quattro tipi di cellule trovati nei fegati di ratti, cani e umani. L’idea è stata generata presso il Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering di Harvard e quindi trasferita a Emulate, per fornire analisi in tempo reale di complesse interazioni biochimiche e migliorare i test di tossicità epatica.

“Questa è una pietra miliare importante nello sforzo di migliorare il processo di sviluppo dei farmaci“, ha dichiarato Geraldine Hamilton, primo autore della ricerca e presidente di Emulate, la società del Wyss Institute nata per commercializzare gli organi su chip.

Tossicità dei farmaci, la sperimentazione

Tradizionalmente, i farmaci che entrano nella sperimentazione clinica devono essere testati sugli animali per assicurarsi che siano sicuri prima di essere somministrati all’uomo. La tossicità epatica umana è uno dei motivi principali per cui i farmaci falliscono negli studi clinici. Pertanto, ci devono essere discrepanze tra i risultati prodotti dalla tossicità epatica osservati nei modelli animali e le risposte successivamente osservate nell’uomo. Una recente analisi di 150 farmaci ha mostrato che i test normativi sugli animali potevano solo prevedere il 71% delle tossicità nell’uomo. E quindi la soluzione potrebbe risiedere nella nuova tecnologia Liver-Chip che diminuirebbe sostanzialmente anche i test sugli animali.

Come funziona il fegato su chip

Questa tecnologia è costituita da un polimero chiaro e flessibile delle dimensioni di un’unità USB con canali interni paralleli rivestiti da cellule viventi. La disposizione spaziale dei canali e dei tipi di cellule ricrea in modo più accurato il microambiente tissutale degli organi umani in vivo e mostra risposte fisiologiche e stati patologici simili a quelli che si verificano nell’uomo.

Questi chip di fegato potrebbero aiutare a garantire che le terapie sicure ed efficaci vengano identificate prima e che quelle inefficaci o tossiche vengano respinte nelle prime fasi del processo di sviluppo del farmaco.

In passato già numerosi sistemi organ-on-a-chip tra cui polmone, intestino, cervello, rene, midollo osseo sono stati sviluppati presso il Wyss Institute prima di essere trasferiti in Emulate per la commercializzazione. Si apprende che il tutto è stato realizzato attraverso un certo numero di collaborazioni e con il sostegno delle sovvenzioni della Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), Food and Drug Administration (FDA) e National Institutes of Health (NIH).