In Italia l’impiego di animali a fini scientifici è regolamentato da un D.Lgs del 2014, incentrato sulla massima protezione degli animali e sulla necessità urgente di ricercare “metodi alternativi”. Il nostro progetto ha come scopo la ricerca di metodologie avanzate alternative alla sperimentazione animale.

Da circa un anno stiamo cercando di ottimizzare l’utilizzo di bioreattori per simulare i sistemi fisiologici in alternativa ai classici modelli in vitro e all’utilizzo di animali. Questi sistemi sono costituiti da camere sviluppate in modo da consentire la coltura di cellule umane in condizioni dinamiche, per simulare le barriere fisiologiche e mimare in modo riproducibile le condizioni che si verificano in vivo. Grazie ad una pompa peristaltica è possibile far circolare i fluidi fisiologici, valutando la potenziale bioattività o tossicità di composti di diversa natura, farmaci, prodotti naturali e nutraceutici (molecole bioattive estratte da alimenti).

In questo modo è possibile studiare sia l’assorbimento che il destino metabolico di singole molecole (farmaci o nutraceutici), oltre che di componenti gli alimenti o estratti di varia natura oggi largamente impiegati nella produzione di integratori alimentari.

L’elemento maggiormente innovativo del sistema da noi utilizzato è dato dal fatto che diverse celle possono essere messe in serie ricreando il passaggio di fluidi in diversi organi e distretti dell’organismo, consentendo di analizzare sia i singoli passaggi che il risultato finale. Questa metodica permette di mimare il processo digestivo e l’assorbimento di sostanze assunte con gli alimenti.

Una parte del nostro gruppo si dedica invece allo studio dei meccanismi di infiltrazione metastatica in tessuti sani. Utilizzando tale sistema, ricreiamo in vitro un modello di tessuto frequentemente bersaglio di metastasi, quale osso o fegato, attraverso una coltura in 3D e, dopo aver selezionato cellule cancerose umane ad alto potenziale metastatico (cancer stem cells), le immettiamo nel circuito per valutare l’adesione al tessuto sano e studiare molecole che possano inibire questo processo. A tutt’oggi, lo studio dei processi metastatici viene prevalentemente effettuato con l’utilizzo di topi.

Questa metodica ci permette quindi di sostituire, in questa fase di studio, gli esperimenti in vivo su animali con un efficace modello in vitro, risparmiando vite animali e sofferenze, oltretutto con una significativa riduzione di costi.

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