Nell’ambito di un programma nazionale per la sostituzione degli esperimenti sugli animali nella ricerca, il Fondo nazionale svizzero per la ricerca scientifica sostiene un progetto Eawag. Questo apre nuove opportunità per determinare la tossicità delle sostanze chimiche solo sulla base di test su colture cellulari e modelli computerizzati. Gli esperimenti sugli animali potrebbero quindi essere sostituiti.
Il nuovo Programma Nazionale di Ricerca Advancing 3R - Animals, Research and Society (PNR 79) del Fondo Nazionale Svizzero sostiene progetti scientifici che contribuiscono a migliorare, ridurre o sostituire gli esperimenti sugli animali nella ricerca svizzera. Di tutti i progetti presentati, 23 sono stati selezionati all’inizio di giugno e vengono sostenuti con un totale di 14,9 milioni di franchi svizzeri. Tra questi, un progetto congiunto dell’Istituto Eawag per la ricerca sull’acqua e dell’Università di Utrecht. Il progetto, finanziato con quasi un milione di franchi svizzeri, durerà quattro anni e mira a sostituire gli esperimenti sugli animali per l’approvazione delle sostanze chimiche con una combinazione di test in vitro e modelli computerizzati. Il progetto è coordinato da Kristin Schirmer, capo del dipartimento di tossicologia ambientale dell’Eawag e professore ordinario al Politecnico di Zurigo e all’EPFL, e da Bernhard Schirmer, capo del centro di ricerca dell’Eawag.Il progetto è coordinato da Kristin Schirmer, responsabile del dipartimento di tossicologia ambientale dell’Eawag e professore ordinario al Politecnico di Zurigo e all’EPFL, e da Bernhard Truffer, fino a poco tempo fa responsabile del dipartimento di scienze sociali ambientali dell’Eawag e professore all’Università di Utrecht.
Il test sulle cellule dei pesci Eawag sostituisce gli esperimenti sugli animali
Sotto la direzione di Kristin Schirmer, l’Eawag lavora da molti anni per sostituire gli esperimenti sui pesci vivi con metodi in vitro. Si tratta di test di tossicità basati su cellule di pesce coltivate in laboratorio. Queste cellule vengono utilizzate per analizzare il livello di tossicità di alcune sostanze chimiche sui pesci. Questo risultato è importante per determinare, ad esempio, se nuove sostanze possono essere autorizzate sul mercato. Un test sviluppato da K. Il team di Schirmer, che ha utilizzato cellule branchiali di trota iridea, è stato approvato lo scorso anno dall’Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico (OCSE) come ultima linea guida nel campo della tossicologia ambientale. Abbiamo scelto le cellule branchiali perché, in acqua, sono le branchie a entrare per prime in contatto con una sostanza chimica, grazie alla loro ampia superficie nei pesci", spiega Kristin Schirmer. Pertanto, osservando gli effetti di una sostanza chimica su queste cellule, siamo in grado di prevederne l’impatto su un pesce vivo", spiega l’autrice.
Il pesce virtuale offre una visione completa
Tuttavia, un quadro ancora più completo dell’impatto delle sostanze chimiche sui pesci può essere ottenuto se oltre alle branchie si prendono in considerazione altri organi importanti. È questo l’obiettivo che i ricercatori stanno perseguendo nell’ambito del PNR 79. I team stanno lavorando a test su cellule intestinali e nervose della trota iridea. Per completare il quadro, è utile studiare il livello molecolare, cioè le proteine o le molecole di RNA.
Ksenia Groh, che partecipa al progetto come responsabile del gruppo di ricerca, spiega: "La nostra strategia consiste nell’integrare i dati dei test in vitro sulle cellule di tutti i principali organi in un unico modello computerizzato, il pesce virtuale. Ciò dovrebbe consentire di trarre conclusioni dettagliate e fondate sull’impatto delle sostanze chimiche sui pesci, senza dover effettuare esperimenti su pesci vivi.
Cooperazione con i partner sul campo
Il coinvolgimento dell’industria chimica e delle autorità responsabili dell’approvazione di nuove sostanze chimiche è una parte fondamentale del progetto. Vogliamo sviluppare il pesce virtuale insieme a queste parti interessate per allineare il processo dallo sviluppo all’implementazione normativa - nel caso dei test branchiali questo processo ha richiesto dodici anni - con le esigenze reali e quindi accelerarlo", dice K. Groh. Bernhard Truffer, esperto nel campo delle innovazioni tecniche, fornisce il know-how necessario per la cooperazione e lo scambio con i partner del settore. Spiega: "Il coinvolgimento precoce delle parti interessate è importante per tenere conto dei requisiti della successiva implementazione nella fase di sviluppo del metodo. In questo modo, gli esperimenti sugli animali possono essere sostituiti più rapidamente nella pratica. Il team è assistito da Jarno Hoekman, che è anche professore di innovazione all’Università di Utrecht.
Colette vom Berg, che partecipa al progetto come responsabile del gruppo di ricerca, riassume:
Insieme a diversi partner, Eawag lavora da tempo allo sviluppo di test che rendano superflui gli esperimenti sui pesci vivi. Con questo fantastico progetto, abbiamo l’opportunità di riunire diversi approcci e colmare le lacune.
Attualmente, nell’ambito di questo progetto sono disponibili una posizione di post-dottorato e due posizioni di dottorato.
