Alessandro Polini, giovane ricercatore presso l’Istituto di Nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) con sede in Lecce, si è aggiudicato il Lush Prize 2018 categoria ‘Giovani ricercatori’, il premio che incoraggia le idee che promuovono la sperimentazione non animale. Il giovane salentino ha visto così gratificare il suo studio basato sull’utilizzo di modelli ‘organ-on-a-chip’ altamente sofisticati per capire i meccanismi patologici alla base della Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA).
LushPrize 2018: le ricerche sulla SLA
Formatosi nel campo delle biotecnologie mediche, bioingegneria e nanotecnologie, anche con importanti esperienze internazionali – dal Lawrence Berkeley National Laboratory in California all’Harvard Medical School in Massachusetts per approdare poi alla Radboud University in Olanda – Alessandro Polini è rientrato in Italia per proseguire gli studi relativi ai sistemi ‘organ-on-a-chip’ grazie alla piattaforma tecnologica TecnoMED, il ‘Tecnopolo di nanotecnologia e fotonica per la medicina di precisione’ nato presso il Cnr-Nanotec di Lecce da un progetto finanziato da Regione Puglia, Cnr e Miur.
“L’obiettivo che mi prefiggo di raggiungere mira alla progettazione e utilizzo di un sistema altamente sofisticato per comprendere meglio i meccanismi patologici alla base della Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA), una malattia neurodegenerativa rara di cui ancora oggi si conosce poco e per la quale non esistono dei target molecolari farmacologici e quindi una terapia veramente efficace“, afferma Polini. “Questa patologia colpisce i motoneuroni, cellule neuronali presenti a livello nervoso centrale e periferico che sono alla base del sistema motorio volontario. La ricerca medica relativamente alla SLA è stata finora fortemente frenata, da un lato, dall’utilizzo di modelli animali che hanno di fatto fallito nel predire gli effetti di nuovi trattamenti terapeutici, in quanto le differenze interspecie tra umani e animali sono insormontabili, dall’altro, dall’impossibilità di studiare efficacemente in vitro i meccanismi patologici e validare nuovi potenziali farmaci utilizzando i consueti sistemi di coltura cellulare”.
LushPrize 2018: i sistemi ‘organ-to-a-chip’
I sistemi ‘organ-on-a-chip’ si propongono come innovativi tools in vitro per lo studio di particolari meccanismi fisio-patologici, al fine di comprendere meglio determinate patologie e ampliare/implementare/sostituire i convenzionali sistemi di validazione pre-clinica di potenziali farmaci basati su animali. Cellule umane (da donatori sani e pazienti), possono essere opportunamente collocate in ambienti microingegnerizzati in modo da replicare le unità funzionali di specifici organi e fornire informazioni fondamentali sia per quanto riguarda i meccanismi di base della patologia di interesse, sia per la scelta di un trattamento farmacologico ad hoc per il singolo paziente (obiettivo della medicina di precisione). “Inoltre, sistemi micro-ingegnerizzati come gli organ-on-a-chip presentano considerevoli vantaggi rispetto ai convenzionali test basati su animali e sempre più spesso evidenziano l’inutilità di continuare ad utilizzare tali test per lo studio di patologie umane e la predizione di efficacia farmacologica di nuove molecole per l’uomo. Per questa ragione ho ritenuto che la tematica e il progetto potessero rappresentare un perfect fit con il Lush Prize e ciò che tale premio simboleggia”, precisa il ricercatore.
LushPrize 2018: il vincitore
Grazie al LushPrize Alessandro Polini potrà sviluppare dei modelli in vitro del circuito motorio progettando un sistema microfluidico tri-compartimentalizzato dove gli elementi chiave del circuito motorio volontario (motoneuroni primari e motoneuroni secondari, arricchiti con cellule della glia, e cellule muscolari) saranno messi nelle condizioni ottimali per replicare la comunicazione cellulare motoria che avviene nel nostro corpo. Tali cellule verranno generate seguendo protocolli standard di differenziamento di cellule staminali pluri-potenti umane indotte (hiPSCs), originate da donatori sani e pazienti affetti da SLA, in modo da investigare le differenze sostanziali nella comunicazione cellulare nei due sistemi, trovare target farmacologici specifici e fornire uno strumento utile per la validazione in vitro di potenziali trattamenti farmacologici.
