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Ricercatori USA creano il chip ‘multiorgano’ per testare l’effetto dei farmaci

Un piccolo modello multiorgano del corpo umano (cuore, fegato, ossa, pelle, perfino flusso sanguigno) permetterà di testare i farmaci.

Gianluca Ricciodi Gianluca Riccio
in Medicina, Tecnologia
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chip multiorgano

Il chip multiorgano al lavoro alla Columbia Engineering

3 Maggio 2022
⚪ Si legge in 2 minuti
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I ricercatori dell’Irving Medical Center della Columbia University hanno sviluppato un sistema organ-on-a-chip composto da tessuti umani di cuore, fegato, ossa e pelle e da cellule immunitarie: un mini modello multiorgano del corpo umano.

I tessuti ingegnerizzati sono la base dei modelli di malattia: tuttavia, il corpo umano è composto da una varietà di tipi di tessuto che comunicano fisiologicamente. Di conseguenza, gli scienziati stanno cercando di sviluppare sistemi organ-on-a-chip che possano imitare più organi del corpo umano, e fornire ulteriori informazioni sul decorso delle malattie e sull’effetto dei farmaci.

Chip multiorgano, il corpo umano miniaturizzato

Il sistema multiorgano su un chip ha le dimensioni di un vetrino da microscopio. I vari “mini organi” sono ricavati dalla stessa linea cellulare delle cellule staminali pluripotenti indotte dall’uomo. E sono anche “collegati” tra loro. Come? Da un “flusso sanguigno” di cellule immunitarie.

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A cosa servirà? A diverse cose: tra le altre, a studiare farmaci antitumorali. Il primo ad essere testato è la Doxorubicina, ampiamente usata e “indiziata” di produrre effetti avversi.

Il team ha sviluppato un modello computazionale per simulare assorbimento, distribuzione, metabolismo e secrezione di questo farmaco attraverso i “mini organi” sul chip multiorgano, e ne hanno studiato gli effetti.

I risultati

gordana vunjak novakovic
gordana vunjak novakovic

“Abbiamo individuato alcuni indicatori molecolari precoci di cardiotossicità, il principale effetto collaterale del farmaco. Il chip multiorgano è stato corretto nel prevedere la cardiotossicità e la cardiomiopatia. Fattori che spesso richiedono ai medici di ridurre i dosaggi di doxorubicina o addirittura interrompere la terapia”, dice il leader del progetto Gordana Vunj Vunjak-Novakovic.

I modelli computazionali possono essere utilizzati in studi futuri per prevedere con precisione gli effetti di altri farmaci. Di più: per aiutare a interpretare gli effetti negli studi clinici.

Il team sta attualmente studiando varianti del chip multiorgano per studiare le metastasi nel cancro al seno e anche alla prostata, gli effetti dell’ischemia su altri organi ed altro ancora. Altri studi riguarderanno l’impatto del Covid sul cuore, sui polmoni e sul sistema vascolare.

Tags: Chipfarmaci
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