Organi-on-chip per screening farmacologici, i risultati del progetto Diana

Lo studio di nuovi farmaci per il trattamento di patologie cerebrali come la malattia di Alzheimer o il morbo di Parkinson potrebbe in futuro giovarsi anche dell’innovativo dispositivo tecnologico di tipo “organi-on-chip” sviluppato dal Politecnico di Milano nell’ambito del progetto Diana (Organ-on-a-chip Drug screenIng device to tArget braiN diseAse).

L’innovativa piattaforma miniaturizzata Chip4D Brain è in grado di integrare in un unico sistema in vitro la barriera emato-encefalica (che protegge il cervello dall’aggressione di molecole e agenti esterni) e un modello di tessuto cerebrale. 

Chip4D Brain ha anche permesso d’implementare modelli cellulari di barriera ematoencefalica e cervello, già in uso presso Neuro-Zone, rendendoli più prossimi al profilo biologico di un paziente grazie all’uso di cellule staminali umane commerciali.

“La piattaforma Chip4D Brain sviluppata da DIANA è basata su una tecnologia d’avanguardia che consente di riprodurre funzionalità complesse di organi su sistemi della dimensione di un vetrino da microscopio” – ha commentato Carmen Giordano, docente di Bioingegneria al Politecnico di Milano. – Questo è un ulteriore tassello verso lo sviluppo di modelli in vitro evoluti, che possono riprodurre alcune delle caratteristiche fondamentali dei sistemi biologici, come ad esempio la tridimensionalità o la presenza contemporanea di diversi tipi di cellule, proprio come nel nostro cervello, per valutare il potenziale di nuovi farmaci di attraversare la barriera ematoencefalica e raggiungere efficacemente il tessuto cerebrale”. 

Il progetto DIANA è stato rivolto alle patologie cerebrali, attese avere un forte incremento di diffusione nei prossimi anni. Un bersaglio terapeutico che richiede un processo decennale per lo sviluppo di farmaci efficaci, a fronte d’investimenti di miliardi di euro e di un tasso di fallimento, che, per la sola malattia di Alzheimer, è prossimo al 95%. “In uno scenario internazionale – conclude Carmen Giordano – dove le restrizioni o le valutazioni etiche verso l’uso di modelli animali anche nell’ambito delle neuroscienze sono molto articolate, sono sempre più urgenti i modelli in vitro predittivi ed avanzati”. 

Il progetto è stato finanziato nel 2019 dal bando Proof-of Concept dell’ERC (European Research Council) nell’ambito di Horizon 2020 ed ha riunito università e aziende in un consorzio tra il Politecnico di Milano e la PMI innovativa Neuro-Zone srl, specializzata in attività di discovery a supporto dello sviluppo di farmaci nell’ambito delle malattie neurologiche e neurodegenerative. Il progetto ha coinvolto anche Diego Albani, ricercatore in neuroscienze dell’Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri IRCCS di Milano, esperto di approcci farmacologici innovativi per le malattie neurodegenerative.