Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Fegato facsimile

Dal Mit di Boston arriva il fegato in miniatura per la sperimentazione dei farmaci. La tecnologia messa a punto dai ricercatori dell’istituto statunitense consente di allestire microcolonie di cellule epatiche umane che si comportano in modo del tutto simile a un organo “vero”. La scoperta, descritta sull’ultimo numero di Nature Biotechnology, offre nuove prospettive per la sperimentazione farmacologica, perché potrebbe ridurre sia i rischi connessi alla potenziale tossicità epatica di alcune molecole, sia i costi legati allo sviluppo dei farmaci.

La tossicità epatica è una delle ragioni più frequenti di ritiro dal mercato di un farmaco. Alcune molecole dannose per il fegato, infatti, superano comunque i processi di approvazione a causa di studi tossicologici non sempre adeguati. Da un lato, le indicazioni degli studi preclinici vanno interpretate con grande cautela, poiché la risposta ai farmaci da parte dei tessuti animali (siano essi animali da laboratorio o colture cellulari) è spesso diversa rispetto a quella delle cellule umane. D’altro canto, la sperimentazione clinica sull’uomo nelle prime fasi comporta rischi molto elevati. I pochi modelli cellulari di origine umana finora disponibili, però, sopravvivono in laboratorio solo per pochi giorni e non consentono quindi osservazioni a lungo termine.

Il fegato artificiale messo a punto al  Massachusetts Institute of Technology rappresenta invece  un sistema modello molto efficace grazie ad alcune importanti caratteristiche. Innanzitutto è in grado di produrre sostanze simili a quelle secrete dal fegato umano, per esempio albumina (una proteina del sangue che partecipa al trasporto dei farmaci ed è un importante marcatore dell’attività epatica), urea ed enzimi capaci di metabolizzare farmaci e tossine. L’elevata similitudine tra l’organo modello e il fegato umano è confermata anche dal profilo di espressione genica, il che suggerisce che numerose altre funzioni epatiche siano conservate. Le microcolonie, inoltre, hanno un’ottima sopravvivenza in laboratorio e dunque si prestano anche a studi a lungo termine e a sperimentazioni incrociate di più molecole. Infine, i primi test realizzati sui micro-fegati con farmaci a tossicità nota hanno confermato i risultati degli studi clinici.

La tecnologia utilizzata per realizzare il tessuto artificiale è analoga a quella impiegata per produrre i microchip dei computer. Mediante un processo di “soft-lithography”, a partire da uno stampo in silicone con superficie microstrutturata vengono ottenuti substrati riutilizzabili contenenti circa 900 microfori. Le maschere così ottenute vengono disposte sulle piastre di coltura e le cellule epatiche possono essere così seminate con estrema precisione in microcolonie di soli 500 micrometri di diametro.  L’innovativa tecnologia è già stata acquisita da Hepregen, una start up statunitense, che ora è pronta a lanciarla sul mercato farmaceutico. (s.p.)

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