Modello di organo alternativo come sostituto per esperimenti sugli animali

Premio per la ricerca sul benessere degli animali: il fegato su chip sostituisce gli esperimenti sugli animali

Il premio per la ricerca sul benessere degli animali del Ministero federale dell'alimentazione e dell'agricoltura (BMEL) va a Jena quest'anno: il ministro federale dell'agricoltura Christian Schmidt Alexander Mosig dell'Università di Jena e il suo gruppo di ricerca Inspire sono stati premiati per la loro ricerca sui metodi alternativi.

Milioni di esperimenti superflui su animali

Secondo le statistiche dell'UE, nel 2011 sono stati utilizzati più di 11 milioni di animali per la ricerca e lo sviluppo, la maggior parte dei quali in test. Secondo alcuni esperti, gli esperimenti sugli animali in medicina sono completamente inutili, ma innumerevoli animali in tutto il mondo stanno ancora morendo per la sperimentazione di farmaci o persino di prodotti chimici e cosmetici. È quindi gratificante che molti ricercatori stiano lavorando su alternative agli esperimenti sugli animali. Uno di questi è il dr. Alexander Mosig dall'ospedale universitario Jena. Lo scienziato ha ricevuto il premio per la ricerca sul benessere degli animali.

Il premio per la ricerca sul benessere degli animali del Ministero federale dell'alimentazione e dell'agricoltura (BMEL) quest'anno va al dott. Alexander Mosig dall'ospedale universitario Jena. Il suo lavoro aiuta a ridurre i test sugli animali. (Immagine: Henrik Dolle / fotolia.com)

Alternative adatte ad esperimenti su animali

Lo scienziato PD Dr. Alexander Mosig dell'ospedale universitario Jena ha ricevuto il premio per la ricerca sul benessere degli animali del Ministero federale dell'alimentazione e dell'agricoltura (BMEL).

Il premio onora i biochip sviluppati dal ricercatore e dal suo gruppo di ricerca, che può essere utilizzato, ad esempio, per ricostruire i vasi sanguigni, l'intestino e il fegato.

Gli studi iniziali mostrano che i modelli di organi basati su questi chip sono alternative adeguate agli esperimenti sugli animali. Ad esempio, possono essere utilizzati per indagare le conseguenze di un'infezione batterica o di nuovi farmaci.

Fegato da serbatoi e tubi

Piccoli serbatoi di liquido sono collegati allo scivolo di plastica, cavità strette al suo interno collegate a flussi di entrata e uscita - l'aspetto del biochip è lontano da quello di un fegato umano.

Ma in funzione, il modello si avvicina molto all'organo. Perché non solo sono sistemati correttamente tutti i tipi cellulari pertinenti del fegato, ma anche le cellule svolgono le loro funzioni metaboliche e tissutali - e per diverse settimane.

I piccoli serbatoi e tubi flessibili sono la chiave per garantire le giuste condizioni di flusso nell'organo truciolo.

"Utilizzando un sistema microfluidico, siamo in grado di fornire una perfusione realistica che consente una comunicazione specifica tra tipi di cellule e stabilizzazione reciproca", ha affermato Alexander Mosig in una dichiarazione della Friedrich Schiller University di Jena. "Con l'aiuto di sensori, possiamo persino regolare la saturazione di ossigeno in modo mirato."

I modelli di tessuto degli organi umani, sviluppati dal biochimico di 41 anni e dal suo gruppo di ricerca Inspire presso il Centro per Sepsi e Sequenze Sepsi dell'Università di Jena, possono essere utilizzati per indagare in modo specifico sugli aspetti delle funzioni degli organi in condizioni di laboratorio.

Finora questo è stato possibile solo in esperimenti sugli animali. Mosig vede chiaramente il chip d'organo nel vantaggio: "Lavoriamo qui con cellule umane e modelli di tessuto, in modo che il significato degli esperimenti sia molto maggiore rispetto agli esperimenti con i roditori".

Organchip tecnica con potenziale

Il team Inspire ha già utilizzato biochip di organi in progetti collaborativi con medici, chimici e farmacologi, nella ricerca di base per studiare le cause dell'infiammazione e dell'infezione, nonché per sviluppare nuove opzioni terapeutiche.

Ad esempio, hanno sviluppato il modello di un fegato la cui funzione è disturbata a causa dell'infiammazione. Il "fegato sul chip" mostrava specifiche reazioni immunitarie ed era anche capace di processi di rigenerazione.

La tecnica organchip fluiva anche nello sviluppo di un modello di cancro umano che chiariva il meccanismo d'azione di una sostanza antitumorale.

Per la sperimentazione di nanocarriers come trasportatori di farmaci, gli scienziati intorno a Mosig hanno ricreato la barriera emato-encefalica sul chip.

Stanno lavorando a un modello di questa barriera tra il sistema circolatorio e il sistema nervoso centrale, che ha importanti aspetti delle malattie nervose infiammatorie e dovrebbe essere utilizzato nell'ottimizzazione dei sistemi di somministrazione di farmaci.

"Siamo stati in grado di utilizzare i nostri sistemi di chip di organo diverse volte invece di esperimenti su animali e quindi contribuire alla riduzione e all'elusione di esperimenti sugli animali", ha affermato il vincitore del premio.

"Il nostro gruppo sta lavorando su modelli di organi intestinali, polmonari, ossei e renali per stabilire la tecnologia come alternativa ai test sugli animali per la ricerca sull'infezione, test antidroga e, in futuro, studi tossicologici".

Research Award protezione degli animali

Per questo impegno Alexander Mosig ha ricevuto quest'anno il premio per la ricerca sul benessere degli animali, che è dotato di 25.000 euro. Per la 36esima volta, il BMEL assegna il premio a documenti scientifici innovativi che possono essere utilizzati per ridurre o sostituire gli esperimenti sugli animali.

Il ministro federale dell'agricoltura Christian Schmidt ha dichiarato alla cerimonia di premiazione: "Il mio obiettivo è limitare la sperimentazione animale al livello indispensabile e fornire agli animali da esperimento la migliore protezione possibile".

Secondo la BMEL, secondo l'attuale situazione giuridica, gli esperimenti sugli animali possono essere effettuati solo se sono indispensabili per uno degli scopi consentiti dalla legge sulla protezione degli animali.

Gli esperti ritengono che, nonostante i numerosi successi nello sviluppo di metodi alternativi alla sperimentazione animale secondo lo stato attuale delle conoscenze scientifiche sugli esperimenti sugli animali, non si possa ancora rinunciare.

Ciò significa che i metodi alternativi agli esperimenti sugli animali devono essere ulteriormente studiati al fine di sostituire completamente o ridurre il numero di esperimenti sugli animali. (Ad)