L’approccio Organ On Chip (OOC) ricrea parti significative di organi o tessuti su piccoli chip microfluidici e le informazioni si moltiplicano; si possono fare più test e ottenere risultati più rapidi.
Il Chip racchiude l’essenza di una sperimentazione medico-biologica innovativa in tempi rapidi, usando strumenti moderni e, laddove necessario, sviluppandone ad hoc. La messa a punto di terapia accurata e di una cura passano dall’invenzione di una molecola o del giusto mix di quelle già esistenti e terminano con i test clinici, attraversando diversi passaggi intermedi. Per ovviare a questi problemi una possibile strategia, emergente in questi ultimi anni, è proprio l’approccio Organ-On-Chip (OOC).
L’approccio Organ On Chip e consiste nel ricreare parti significative di organi o tessuti su piccoli chip microfluidici (comunemente detti Lab on chip, da cui l’acronimo LoC) che integrino, almeno in parte, la complessità del sistema umano, utilizzando, ove possibile, cellule primarie da donatore umano, e diano luogo ad un modello controllato, parametrizzabile e misurabile.
Un approccio come questo, che utilizza appunto i Chip, permette quindi di rappresentare microambienti sperimentali molto più biologicamente e fisiologicamente simili alla realtà clinica di quelli usati nei test fatti fino ad ora e con la possibilità di ottenere nuove e più estese tipologie di informazione.
Eugenio Martinelli, Professore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettronica all’Università Tor Vergata in occasione della MIDSUMMER SCHOOL 2022 – “La diagnostica integrata al servizio del paziente” di Motore Sanità, ha spiegato cos’è la tecnologia Organ-On-Chip (OOC); una tecnologia che nasce dalla sinergia di diverse discipline, ognuna delle quali risulta fondamentale per la completa riuscita.
La progettazione, nonché l’utilizzo di questi Chip richiede, oltre alle competenze biomedicali, necessarie per il popolamento e l’implementazione delle condizioni di sussistenza di questi ambienti microfluidici, di uno specifico know-how proveniente dal campo dell’ingegneria elettronica e della biomedica.
Affinché le informazioni ottenute da un Chip siano messe a piena disposizione della ricerca medica e farmaceutica, occorre codificarle in risultati tangibili tramite piattaforme software dedicate, ed ecco che entrano in campo Machine Learning, Artificial Intelligence, video analysis, etc. ..
Le nuove tecnologie, sia in termini di dispositivi di monitoraggio, che di algoritmi di machine learning, permettono di ottenere dai Chip risultati più rapidi, più informazioni, più test. Cruciale è la possibilità fornita da questa metodologia di condurre esperimenti in maniera massiva e parallela al fine di sperimentare in tempi brevi più cocktail farmacologici, composti molecolari e sistemi integrativi, scartando rapidamente le soluzioni inefficaci per una specifica condizione patologica testata.
In una visione più generale, un chip si sviluppa quindi in un “laboratory on chip”, un laboratorio in cui i ricercatori biomedici possono studiare ex-vivo il comportamento di cellule (tessuti) vive che si muovono e interagiscono con un determinato microambiente ricostituito per lo scopo sperimentale e terapeutico.
