I progressi compiuti nel campo degli organi su chip, dei gemelli digitali e dell’intelligenza artificiale stanno inaugurando una nuova era nella ricerca e nello sviluppo di farmaci.
All’inizio di questa settimana, il ministro della Scienza del Regno Unito ha annunciato un piano ambizioso: eliminare gradualmente la sperimentazione sugli animali.
Secondo una strategia resa nota martedì, entro la fine del prossimo anno saranno interrotti i test sugli animali per verificare la potenziale irritabilità cutanea. Entro il 2027, i ricercatori “dovrebbero porre fine” ai test sulla potenza del Botox sui topi. Entro il 2030 saranno ridotti i test sui farmaci nei cani e nei primati non umani.
La notizia segue iniziative simili intraprese da altri paesi. Ad aprile, la Food and Drug Administration statunitense ha annunciato un piano per sostituire la sperimentazione animale per le terapie con anticorpi monoclonali con “modelli più efficaci e rilevanti per l’uomo”. Inoltre, a seguito di un workshop tenutosi nel giugno 2024, anche la Commissione Europea ha iniziato a lavorare su una “tabella di marcia” per eliminare gradualmente la sperimentazione animale per le valutazioni di sicurezza chimica.
I gruppi per il benessere degli animali hanno condotto campagne per ottenere impegni come questi per decenni. Ma la mancanza di alternative ha reso difficile porre fine alla sperimentazione sugli animali. I progressi della scienza medica e della biotecnologia stanno cambiando questa situazione.
Gli animali sono stati utilizzati nella ricerca scientifica per migliaia di anni. La sperimentazione animale ha portato a molte scoperte importanti sul funzionamento del cervello e del corpo degli animali. E poiché le autorità di regolamentazione richiedono che i farmaci siano prima testati su animali da laboratorio, essa ha svolto un ruolo importante nella creazione di medicinali e dispositivi sia per gli esseri umani che per altri animali.
Oggi, paesi come il Regno Unito e gli Stati Uniti regolamentano la ricerca sugli animali e richiedono agli scienziati di possedere più licenze e di rispettare le norme relative all’allevamento e alla cura degli animali. Tuttavia, ogni anno milioni di animali vengono utilizzati nella ricerca. Molti scienziati non vogliono partecipare alla sperimentazione sugli animali. Alcuni mettono in dubbio la giustificabilità della ricerca sugli animali, soprattutto considerando che circa il 95% dei trattamenti che sembrano promettenti sugli animali non arriva sul mercato.
Negli ultimi decenni abbiamo assistito a progressi straordinari nelle tecnologie che offrono nuovi modi per modellare il corpo umano e testare gli effetti di potenziali terapie, senza ricorrere alla sperimentazione su esseri umani o altri animali.
Prendiamo ad esempio gli “organi su chip”. I ricercatori hanno creato versioni in miniatura di organi umani all’interno di minuscoli contenitori di plastica. Questi sistemi sono progettati per contenere lo stesso mix di cellule che si trova in un organo adulto e ricevono un apporto di nutrienti che li mantiene in vita.
Oggi, diversi team hanno creato modelli di fegato, intestino, cuore, reni e persino cervello. E questi modelli sono già utilizzati nella ricerca. I chip cardiaci sono stati inviati nello spazio per osservare come reagiscono alla bassa gravità. La FDA ha utilizzato chip polmonari per valutare i vaccini contro il Covid-19. I chip intestinali vengono utilizzati per studiare gli effetti delle radiazioni.
Alcuni ricercatori stanno persino lavorando per collegare più chip per creare un “corpo su un chip”, anche se questo progetto è in cantiere da oltre un decennio e nessuno ci è ancora riuscito.
Allo stesso modo, altri stanno lavorando alla creazione di modelli di organi, e persino di embrioni, in laboratorio. Coltivando gruppi di cellule in minuscole strutture 3D, gli scienziati possono studiare come si sviluppano e funzionano gli organi e persino testare farmaci su di essi. Questi modelli possono anche essere personalizzati: prelevando le cellule di una persona, si dovrebbe essere in grado di modellare gli organi specifici di quella persona. Alcuni ricercatori sono persino riusciti a creare organoidi di feti in fase di sviluppo.
La strategia del governo britannico menziona anche le promesse dell’intelligenza artificiale. Molti scienziati hanno rapidamente adottato l’IA come strumento per aiutarli a dare un senso a vasti database e a trovare connessioni tra geni, proteine e malattie, ad esempio. Altri stanno utilizzando l’IA per progettare farmaci completamente nuovi.
Questi nuovi farmaci potrebbero essere potenzialmente testati su esseri umani virtuali. Non persone in carne e ossa, ma ricostruzioni digitali che vivono in un computer. Gli ingegneri biomedici hanno già creato gemelli digitali di organi. In studi clinici in corso, i cuori digitali vengono utilizzati per guidare i chirurghi su come e dove operare sui cuori reali.
Quando ho parlato con Natalia Trayanova, la professoressa di ingegneria biomedica responsabile di questa sperimentazione, mi ha detto che il suo modello potrebbe raccomandare le regioni del tessuto cardiaco da bruciare come parte del trattamento per la fibrillazione atriale. Il suo strumento normalmente suggerirebbe due o tre regioni, ma occasionalmente ne raccomanderebbe molte di più. “Devono solo fidarsi di noi”, mi ha detto.
È improbabile che entro il 2030 riusciremo ad abbandonare completamente la sperimentazione sugli animali. Il governo britannico riconosce che la sperimentazione sugli animali è ancora richiesta da molte autorità di regolamentazione, tra cui la FDA, l’Agenzia europea per i medicinali e l’Organizzazione mondiale della sanità. E sebbene le alternative alla sperimentazione sugli animali abbiano fatto passi da gigante, nessuna di esse riesce a catturare perfettamente il modo in cui un organismo vivente risponderà a un trattamento.
Almeno non ancora. Considerati tutti i progressi compiuti negli ultimi anni, non è troppo difficile immaginare un futuro senza sperimentazione sugli animali.
