Dal congresso di Freiburg

Davide Confalonieri, un protagonista della ricerca, un cervello all’estero, che si occupa di ingegneria tissutale si pone delle domande per spiegare lo stato dell’arte e dei metodi alternativi. In nero sono le sue parole, [mentre in blu ci sono le note del redattore].

Davide Confalonieri

Davide Confalonieri

Metodi “Alternativi”: Perché è meglio informarsi sul campo

25-27 Giugno 2014, Konzerthaus Freiburg, Germany. In questa amena location prende luogo il congresso organizzato dalla società DECHEMA sul tema “3D cell culture 2014, Advanced Model Systems, Applications & Enabling Technologies”. A questo congresso sono presenti circa 300 scienziati, molti dei quali fanno in realtà parte di un’associazione più vasta, la TERMIS (Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society), ed insieme costituiscono una community internazionale di persone che lavorano sul tema della medicina rigenerativa e della ricostruzione di organi e tessuti. [Per dirla in soldoni, questi sono scienziati che lavorano nel campo dei metodi alternativi del futuro.] Queste persone collaborano da anni, hanno esteso un network comunicativo – collaborativo e competitivo fra di loro, basato su un semplice concetto “Più riesco a produrre risultati in grado di far progredire la conoscenza nel mio ambito, più sarò in grado di fare qualcosa di positivo per la società. E più ovviamente sarò in grado di commercializzare la mia conoscenza.” [Per qualcuno potrà giungere come una sorpresa, ma i metodi alternativi sono un grosso business in via di sviluppo.]

Già, perché almeno un 50-60% dei partecipanti di questa conferenza sono industriali, delle più disparate aziende del globo (compresi colossi dell’industria chimica quale la BASF), e nell’ambito della medicina rigenerativa gli Italiani hanno sempre un ruolo di rilievo, sia che lavorino in Italia (ad esempio università come quelle di Genova, Milano, Padova e Modena sono poli di ricerca importanti), sia che lavorino all’estero. [E grazie alla deriva complottista anti-scientifica che permea le porose menti di tanti italiani, all’estero ne andranno sempre di più, rendendo così poco proficua l’opera di preparazione accademica delle nostre università.
Per spiegarla in termini che non lasciano dubbi, noi paghiamo per formare gli scienziati, poi gli animalisti li costringono ad emigrare (emendamenti del 2014 alla direttiva europea sulla SA), quindi gli altri Paesi raccoglieranno i frutti della nostra semina, ma in compenso pagheremo più care le cure e i farmaci che dovremo acquistare all’estero senza che le tasse di quei proventi aiutino gli italiani. Grazie agli animalisti e grazie agli italiani creduloni che li supportano.]

 

Cosa c’entra tutto ciò con i metodi alternativi?

Perché la medicina rigenerativa e l’ingegneria tissutale sono il futuro dei metodi alternativi.

Spieghiamoci meglio: un modello animale è utile perché, in risposta a determinate sostanze o trattamenti, riesce a fornire risposte COMPLESSE. Con questo termine si intende la possibilità di raccogliere dati sull’interazione o le conseguenze di un determinato trattamento su diversi organi che interagiscono tra di loro. La sperimentazione animale “classica” utilizza gli organi nel loro ambiente naturale (in vivo), dunque l’unica alternativa risulta la ricostruzione “ex novo” dell’organo in vitro, che è esattamente quello che l’ingegneria tissutale cerca di fare. 

 

Ma quanto è utile un modello animale? E quanto un modello “in vitro”?

Il modello attuale per lo sviluppo di un farmaco, al contrario di quanto si pensi, non punta tanto all’efficacia (ad ogni costo) di un farmaco, quanto alla sua massima (benché non assoluta) sicurezza: per questo motivo il processo è altamente inefficiente.

[Apriamo una breve parentesi di spiegazione per chi è meno avvezzo a quest’argomento. Le sostanze che assumiamo, naturali e non naturali, hanno tutte quante, senza eccezioni (anche l’acqua), degli effetti sul nostro corpo. Questi effetti possono essere benefici, nulli o negativi, a seconda della quantità e della modalità di assunzione. Se bevete due litri d’acqua al giorno sarà positivo, se ne bevete uno, essendo probabilmente il minimo che vi serve (oltre ai liquidi che già assumete con il cibo), non avrete alcun effetto, ma se ne bevete venti litri comincerete ad avere seri problemi che vi porteranno alla morte.
Nello stesso modo, se vi bevete un bicchierino di un alcolico come il cognac proverete un effetto positivo, ma se ve lo iniettate in vena, quello stesso alcool, potrebbe non piacervi nello stesso modo.

Questo significa che nella preparazione di un farmaco non sarà mai possibile avere solo gli effetti positivi senza quelli negativi, quindi si dovrà mediare, e questa mediazione si fa favorendo la sicurezza piuttosto che l’efficacia.]

Il processo di sviluppo parte dalla selezione in silico (utilizzo di computer) e in vitro (su culture cellulari, niente a che fare con gli organi veri) di centinaia di migliaia di molecole, effettuata da parte di robot in ogni azienda farmaceutica del globo. Le molecole così selezionate (qualche migliaio o centinaio) iniziano una serie di prove di efficacia e sicurezza su ulteriori sistemi in vitro ed infine sugli animali. Su circa 100.000 molecole circa 100 saranno testate sugli animali. Di queste 100 molecole le 10-20 molecole più sicure ed efficaci arriveranno alla sperimentazione clinica e dopo circa 10 anni di sperimentazioni circa 1 farmaco verrà introdotto sul mercato. Costo totale del processo di sviluppo: ca 4 miliardi di euro, a spese totali dell’azienda produttrice. Non c’è bisogno di un genio per capire che la classica affermazione “la sperimentazione animale è un business” non regge. E le aziende chimiche e farmaceutiche, che da anni si sono “accorte” del problema, stanno investendo molti soldi sull’ottimizzazione del processo, nel tentativo di arginare i costi.

La parte più comica di questa affermazione è che il punto chiave e il punto debole allo stesso tempo di questo processo è proprio il modello animale, che mentre da un lato è in grado di dare risposte complesse, dall’altro non garantisce un’affidabilità neanche del 70-80%, e in alcuni casi anche meno.

Ma affidabilità rispetto a cosa? Come abbiamo detto prima, la preoccupazione principale delle aziende è che il farmaco sia sicuro, non che sia efficacissimo. Un farmaco sicuro e non efficace può ancora trovare una nicchia di mercato, un farmaco efficace ma tossico viene ritirato prima che arrivi in farmacia. Quando parliamo di affidabilità di un farmaco parliamo dunque dei test tossicologici, di irritazione, allergia e tutto lo spettro degli “effetti collaterali” che possono derivare da un farmaco. Non parliamo certo degli studi di funzionalità di un farmaco, che sono ovviamente molto utili, e che nella stragrande maggioranza dei casi vedono rispecchiare nell’uomo lo stesso comportamento che gli stessi farmaci hanno sull’animale[Sì, gli animalisti portano sempre esempi di qualche farmaco che non funziona nello stesso modo sull’uomo e su un animale, ma non è mai “su tutti gli animali”, è sempre su uno o alcuni (specie di animali), e anche così questi esempi si riferiscono ad alcuni farmaci o principi attivi, ma non vi dicono che quasi tutti gli altri hanno lo stesso funzionamento.]

 

Ma se possiamo ricostruire in vitro organi di origine umana, perché non usiamo quelli al posto degli animali?

Perché non basta produrre un pezzo di tessuto in vitro per dire che quello rappresenta un organo intero, e non è sufficiente questo pezzo di tessuto per dire che le sue interazioni con una sostanza saranno le stesse del tessuto originale. Come avviene da anni per la sperimentazione animale, anche i prodotti dell’ingegneria tissutale finalizzati al test di farmaci vanno validati.

[Anche qui serve una parentesi. Si sente sempre dire che la SA non è stata validata, ma non è corretto! I test obbligatori sulla sicurezza non lo erano alle loro origini, ma sono stati di fatto validati con l’esperienza di decenni in cui sono stati selezionati e corretti, scegliendo la specie animale che meglio si presta a testare quel tipo di farmaco (ovviamente il modello migliore potrebbe essere una scimmia, ma non sempre è possibile usarle per ovvi motivi, ma non per questo si testa l’effetto di un farmaco che diminuisca l’osteoporosi su un lombrico).
I nuovi metodi alternativi da usare in queste fasi devono essere validati con una specifica procedura proprio per poterli adottare subito, senza aspettare 40 anni di esperienze incerte.
Inoltre i test in vitro per ora possono essere validati solo per analisi specifiche (es produco un test che viene validato per l’irritazione ma quello stesso test potrebbe non essere validato per la tossicità cellulare), mentre un modello animale dà risposte ad un ampio spettro di questioni.]

Gli organi amministrativi e sanitari a livello mondiale sono molto attenti alla sicurezza ed attendibilità dei sistemi di test usati, e i tessuti validati in vitro sono perciò autorizzati per test singoli e molto specifici, che effettivamente hanno un’affidabilità spesso uguale o perfino superiore ai modelli animali, ma che non riescono a dare una risposta complessa. Una sostanza potrebbe per esempio non essere tossica (non uccide le cellule) ma potrebbe essere irritante (provoca infiammazione), o il suo assorbimento potrebbe creare effetti o danni in zone o organi anche molto distanti nel corpo.
E’ facile capire che, mentre per alcuni tipi di analisi questi test sono molto importanti e i test “alternativi” hanno rimpiazzato da tempo il modello animale (test di irritazione cutanea o cornea), lo stesso concetto non è applicabile per tutti i tipi di test e per tutti i tipi di farmaco, molecola o prodotto di sorta.

È stato per me impressionante vedere una rappresentante di una grande industria chimica spiegare a 300 scienziati che, nonostante tempi e costi impiegati siano del tutto simili se non superiori alla sperimentazione animale, è stato deciso di sostituire i test tradizionali con quelli derivati dall’ingegneria tissutale. Nonostante quello che si pensa, le cose stanno cambiando.

 

Se le industrie chimiche e farmaceutiche spendono tutti questi soldi  per sviluppare tecnologie alternative, perché la sperimentazione animale non è stata ancora eliminata?

Perché la commercializzazione, lo sviluppo e la comprensione di questi nuovi prodotti da parte degli organi amministrativi va di pari passo con gli avanzamenti della ricerca scientifica in questo campo. L’ambito della medicina rigenerativa e ingegneria tissutale non ha più di 25-30 anni, e solo recentemente ha visto un avanzamento significativo, e quello che si riesce a fare oggi non era neanche immaginabile a metà del secolo scorso. Nonostante l’impegno degli scienziati impegnati in questo campo di ricerca ed il supporto della comunità scientifica internazionale, non si è ancora raggiunto un livello di conoscenza critica utile a permettere una completa sostituzione della sperimentazione animale con i metodi “alternativi”, in quanto ancora molti laboratori dipendono dall’uso di prodotti di origine animale per la ricostruzione degli organi e tessuti e dipendono dall’uso degli animali per verificare l’efficienza e la sicurezza degli organi sviluppati. [Queste ultime frasi dovrebbero far scattare un interruttore nella mente di quelle persone che mettono in dubbio le (stesse) parole pronunciate da Geraldine Hamilton nella nostra intervista dell’aprile scorso.]

 

A nessuno piace fare sperimentazione con gli animali (sì, “con” e non “sugli”, perché sono loro che ci permettono di progredire in questo ambito e che in futuro ci permetteranno staccarci da loro stessi), e gli scienziati, al pari di tanti animalisti che protestano davanti ai cancelli delle università e dei laboratori, continuano a sognare un futuro in cui si potranno avere risultati validi per l’uomo senza l’uso di animali. E in futuro, si spera, questo obiettivo verrà raggiunto.

Davide Confalonieri (cliccate sul nome per informazioni dettagliate)

Dottore Magistrale in Biotecnologie Mediche e Medicina Molecolare

PhD dell’Universität Würzburg (Germany), cattedra di Ingegneria Tissutale e Medicina Rigenerativa e ricercatore presso Fraunhofer IGB

http://www.term.ukw.de/

https://www.bioinspire.eu/

http://www.igb.fraunhofer.de/

 

 

Quindi, quanto avete letto è il sunto di uno dei più grandi congressi mondiali dedicati alla tematica dei nuovi metodi alternativi, sponsorizzato dall’industria chimica e farmaceutica, che affronta i problemi di tutti i giorni cercando i metodi migliori per produrre farmaci sicuri.

 

 

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