I metodi alternativi guardano alla bioinformatica

Non ancora pienamente in uso nell’ambito della tossicologia e della farmacologia, i metodi alternativi stanno già vivendo una nuova stagione grazie a innovativi modelli teorici e all’impiego dell’informatica, come spiega Thomas Hartung, direttore del Center for Alternatives to Animals Testing (CAAT) di Baltimora

Thomas Hartung

«Comprendere gli effetti biologici delle sostanze chimiche è importante non solo per la sicurezza delle persone, ma anche per sviluppare una nuova medicina. C’è molto entusiasmo tra gli scienziati che in questa evoluzione intravedono grandi opportunità per la tossicologia e la farmacologia». È quanto sostiene da tempo Thomas Hartung, professore ordinario di Farmacologia e Tossicologia all’Università di Costanza e docente di “Evidence-based Toxicology” alla Johns Hopkins University di Baltimora, dove ha sede il Center for Alternatives to Animals Testing (CAAT), centro di riferimento per gli Stati Uniti, di cui Hartung è direttore e condirettore della divisione europea (CAAT-Europe) che ha contribuito a realizzare. Gli anni trascorsi alla direzione dell’ECVAM, (dal 2002 al 2008), l’European Centre for the Validation of Alternative Methods, organismo della Commissione Europea, con sede presso il Centro Comune di Ricerca di Ispra, istituito nel 1991 sulla scia della direttiva 86/609/EEC, hanno infatti permesso a Thomas Hartung, classe 1963, originario di Solingen, nei pressi di Colonia, una formazione multidisciplinare (ha studiato medicina, biochimica, matematica e informatica), di sviluppare contatti con quasi 400 gruppi di studio sparsi in tutto il Vecchio Continente: risorse preziose per continuare le ricerche in un settore, quello dei test alternativi alla sperimentazione sugli animali, su cui c’è grande interesse, nonostante le resistenze attuate in alcuni ambiti, che sino a oggi non hanno permesso l’impiego delle nuove metodiche acquisite, laddove necessarie.

Professor Hartung, c’è grande interesse anche negli Stati Uniti per i test alternativi…

Certo, e non solo nella comunità scientifica. Basti pensare che il portale Web del CAAT (Center for Alternatives to Animals Testing), il centro di competenza principale degli Stati Uniti, nato 30 anni fa e sviluppatosi grazie al contributo dell’industria e di alcune fondazioni, conta almeno 5 mila visitatori ogni mese, segno dell’interesse che questo settore sta riscuotendo, ai quali si sommano i numerosi fans su facebook ai quali siamo soliti inviare informazioni periodiche sulle nostre attività. Quando arrivai a Baltimora mi resi subito conto che avrei dovuto valorizzare i contatti che avevo sviluppato in Europa nel corso della mia attività di direttore di ECVAM, l’European Centre for the Validation of Alternative Methods, il Centro Europeo per la Validazione dei Metodi Alternativi della Commissione Europea che ha sede presso il Centro Comune di Ricerca di Ispra. Di qui l’idea di fondare una divisione presso l’Università di Costanza, dove già insegno Farmacologia e Tossicologia. Oggi coordino un gruppo di 10 ricercatori attivi in questo settore ai quali se ne sommano altri che avevo conosciuto all’ECVAM nel corso degli anni. Vogliamo essere un centro europeo: non per niente abbiamo anche già realizzato alcune giornate di studio in altri paesi. In Italia, siamo stati all’Università degli Studi di Pavia e il prossimo giugno saremo in provincia di Varese, a Ranco, sul Lago maggiore per un work-shop internazionale. 

Cos’è cambiato in questi ultimi anni nell’ambito dei metodi alternativi?

Sono state emanate norme e sono sopraggiunte scadenze: altre arriveranno nel breve periodo. Dal 2009 sappiamo che non è più possibile testare gli ingredienti delle sostanze cosmetiche sugli animali. Considerando che in Europa ogni anno vengono lanciati sul mercato poco meno di 6 mila nuovi prodotti, 20 mila nel mondo, si può comprendere la rilevanza che questa norma ha avuto per l’industria. Fino al marzo del 2013, poi, le aziende potranno eseguire gli esperimenti in altri Paesi, ma dopo quella data, questo non sarà più consentito. Per le circa 400 nuove sostanze che ogni anno l’industria cosmetica introduce sul mercato, eccetto quelle di uso alimentare per le quali non ci sono problemi di impiego, si dovrà ricorre ai metodi alternativi, molti dei quali ECVAM ha contribuito a implementare. L’industria ela Commissione Europeahanno stanziato molto denaro per continuare il lavoro iniziato: a marzo presenteremo a Bruxelles un rapporto su questo argomento perché vogliamo che la politica comprenda che c’è la possibilità di andare avanti in questa direzione.   

 Il valore dei metodi alternativi non risiede solo nella loro capacità di testare la tossicità di alcune sostanze in modo diverso, senza l’impiego di animali, ma anche in quella di offrire un nuovo sguardo sulla biologia. È così?

Sì, perché, come amo ricordare, l’uomo non è un ratto di70 kge questo è molto evidente nel campo della medicina. Il 92% delle sostanze che entrano in studi clinici non riescono ad arrivare sul mercato: di queste, dal 20 al 40% hanno tossicità che non erano state previste e che si mostrano solo nel corso della sperimentazione sui pazienti. Lo sviluppo di un nuovo farmaco è costoso e richiede molto tempo e purtroppo spesso la tossicologia tradizionale si mostra poco utile in quest’ottica. Ma non solo. La sperimentazione dei nuovi farmaci, quelli legati alla biotecnologia, sugli animali si mostrano inefficaci: di qui la necessità di adottare metodi alternativi.

Ci sono differenze di approccio tra l’Europa e gli Stati Uniti?

Sì, dall’Europa viene l’idea di utilizzare non più solo un metodo alternativo, ma una strategia integrata. In pratica non si pensa di utilizzare solo un test, ma diversi test da impiegare insieme secondo un certo algoritmo. Questo approccio è davvero rivoluzionario: non è più necessario trovare un metodo perfetto, ma è sufficiente possederne diversi che insieme ci portano a un certo livello di predittività, molto più vicino a quello ottenibile con il modello animale. Lo sviluppo negli Stati Uniti invece è ancora diverso e altrettanto interessante, soprattutto dopo quanto ha scritto sulla rivista Science, Peggy Hamburg, responsabile della FDA, l’anno scorso in un articolo che spiega le potenzialità dei metodi alternativi. Anchela National Academyof Science nel 2007 aveva pubblicato un rapporto sulla tossicologia che ha veramente cambiato questa disciplina negli Stati Uniti. L’idea non è solo quella di abbandonare i metodi tradizionali per orientarsi verso i nuovi test oggi disponibili, ma anche di focalizzare l’attenzione sul modo in cui una cellula può essere danneggiata. Ed oggi, grazie ai metodi alternativi e all’informatica che ci viene in soccorso, questa è una strada percorribile.

 Perché l’informatica è così importante?

Perché avere molti dati crea due ordini di problemi: il primo riguarda la gestione di queste informazioni, il secondo, la loro interpretazione. Con l’informatica e lo sviluppo di particolari algoritmi oggi è possibile creare simulazioni al computer in grado di descrivere il comportamento di una cellula entrata in contatto con una sostanza potenzialmente tossica. In Germania, per esempio, attraverso questo modello, è allo studio un fegato virtuale; negli Stati Uniti, invece, un embrione virtuale. In futuro i test tossicologici saranno realizzati in prima istanza virtualmente, per poi esser convalidarli con altri esperimenti sull’uomo. Ciò che cambierà in modo radicale è la certezza della previsione: la conoscenza nel nostro campo sarà tutta incentrata sulla probabilità e non su presunte verità assolute.

 Pierluigi Altea

Informazioni sull'autore
Condividi quest’articolo
Invia il tuo commento

Per favore inserisci il tuo nome

Inserisci il tuo nome

Per favore inserisci un indirizzo e-mail valido

Inserisci un indirizzo e-mail

Per favore inserisci il tuo messaggio

Laboratorio © 2017 Tutti i diritti riservati