Medicine personalizzate, organi su microchip.

La ricerca scientifica porta a nuove medicine per una miglior cura di qualche malattia. La sperimentazione animale e in vitro non sono metodi affidabili a differenza della sperimentazione umana. La ricercatrice Geraldine Hamilton, durante la conferenza TEDx a Boston, mostrò come il laboratorio al Wyss Institute, crea, con il suo team organi e parti del corpo su di un chip. Semplici strutture con essenziali caratteristiche per sperimentare nuove cure e medicinali personalizzati per la specifica persona.

Molte persone hanno tentato di far crescere cellule in laboratorio. Hanno provato con diversi approcci. Hanno addirittura tentato di far crescere in laboratorio piccoli mini-organi. Noi non stiamo cercando di fare questo. Stiamo semplicemente provando a ricreare in questo sottile chip la più piccola unità funzionale che rappresenta la biochimica.

Al suo interno troviamo cellule dinamiche che interagiscono con altre cellule, a differenza della classica sperimentazione a vitro.

Come funziona? Ci sono tre canali per i fluidi. Al centro, è presente una membrana porosa dove si possono aggiungere cellule umane, ad esempio cellule dei nostri polmoni. Possiamo applicare forze al chip che stirano e comprimono la membrana, in modo che le cellule simulino le stesse forze meccaniche della respirazione.Nel canale superiore c’è aria, invece in quello inferiore c’è il sistema sanguigno dove vengono inseriti anche i nutrimenti.

Cosa possiamo farci? Possiamo, ad esempio,generare delle infezioni,aggiungendo dei batteri ai polmoni, si può osservare come reagirebbe un corpo umano.I globuli bianchi in azione, contro gli invasori batterici entrano dal sangue nei polmoni ed avvolgono i batteri.

E’  disponibile un intera catena di chip dedicati a diversi tipi di organi.

C’è del fluido che scorre attraverso queste cellule, e quindi si possono interconnettere molti chip diversi per formare quasi un essere umano virtuale su un chip.

Non ricreeremo mai un intero umano su questi chip, ma il nostro obiettivo è di riuscire a ricreare abbastanza funzionalità per potere effettuare previsioni migliori su cosa succede nel corpo umano.

Un esempio di connessione è vedere cosa accade quando assumiamo un medicinale per l’aerosol. Vedere il medicinale entrare nei polmoni e penetrare nel corpo, osservare come reagisce e le sue possibili alterazioni su altri chip. Verificare se altera il chip del cuore, provocando un accelerazione al battito cardiaco, vedere come viene metabolizzato dal fegato oppure espulso dal chip dei reni.

Un ulteriore sfida è quella di sintetizzare in un solo chip dieci o più organi. Gli ingegneri al Wyss stanno attualmente sperimentando questa macchina.

Stiamo creando importanti collaborazioni con l’industria come quella che abbiamo con un’azienda specializzata nella produzione digitale su larga scala. Ci stanno aiutando a produrre, anziché uno solo, milioni di questi chip,così da poterli mettere in mano a più ricercatori possibili. E ciò è fondamentale per il potenziale di questa tecnologia.

Ogni persona è unica, ha bisogno di cure e trattamenti differenti. Secondo Hamilton non possiamo generalizzare i farmaci, difatti, questa è la prova che ci stiamo avvicinando alla medicina personalizzata testata direttamente su cellule umane.