Un modello sperimentale per studiare l’effetto degli agenti inquinanti sul cuore

Titolo del progetto di ricerca

ALTERNATIVE - environmentAL Toxicity chEmical mixtuRes through aN innovative platform based on aged cardiac tissue model

Area scientifica 

Biotecnologie mediche, Ingegneria dei tessuti, Malattie cardiovascolari

Abstract 

Il progetto ALTERNATIVE svilupperà una piattaforma per la valutazione della cardiotossicità di sostanze chimiche o prodotti farmaceutici, singoli e in miscela. Tale piattaforma sarà basata su un modello in vitro di tessuto cardiaco accoppiato ad un sistema di analisi multiomica e integrato con algoritmi di intelligenza artificiale di valutazione del rischio. Particolare attenzione verrà dedicata alla simulazione della tossicità sul tessuto cardiaco nelle persone anziane.

Descrizione del progetto di ricerca 

Le persone sono continuamente esposte a una grande varietà di composti chimici presenti nell’ambiente, come ad esempio pesticidi o residui di farmaci nell’acqua, nell’aria, nel suolo e negli organismi viventi. Oltre alla tossicità dei singoli composti, l’esposizione simultanea a più sostanze può causare effetti nocivi ulteriori.

Al tempo stesso si osserva un sensibile aumento delle malattie cardiovascolari, da 30 anni tra le prime cause di morte nella popolazione matura e anziana. Si è ipotizzato che una tale incidenza possa essere correlabile alla crescente esposizione ai vari elementi inquinanti.

Il progetto ALTERNATIVE ha l’obbiettivo di sviluppare un’innovativa piattaformacapace di stimare la cardio-tossicità di sostanze singole o in miscela. La piattaforma sarà composta da un modello tridimensionale bio-ingegnerizzato di tessuto cardiaco umano coltivato in un bioreattore, accoppiata a un sistema di analisi omiche (genomica, proteomica, metabolomica), e valuterà la funzionalità del tessuto in funzione della risposta alle sostanze cui è esposto. Saranno inoltre sviluppati algoritmi di intelligenza artificiale per la valutazione del rischio e modelli utili a definire la tossicità. Il progetto metterà a punto anche un modello di tessuto cardiaco che simuli quello di individui anziani, per valutare l’effetto degli agenti chimici anche su questa particolare fascia fragile della popolazione.

Il modello verrà inizialmente validato utilizzando dati esistenti in letteratura sulla tossicità di specifiche molecole e successivamente potrà essere utilizzato per stimare la tossicità di prodotti chimici e farmaci.

Impatto sulla società 

Gli organismi europei di controllo che si occupano di regolamentare la produzione e l’utilizzo di sostanze chimiche e farmaci, sono alla ricerca di nuovi sistemi per la valutazione della tossicità, sia di sostanze singole che di loro miscele. Per rispondere a queste richieste ALTERNATIVE propone una metodologia nuova per la valutazione degli effetti tossici delle sostanze sul tessuto cardiaco, mediante un approccio più etico e potenzialmente più fedele della risposta umana, poiché non prevede test animali. Questo progetto è sostenuto da uno schema di finanziamento che rientra nelle azioni del “Green Deal europeo” o “Patto verde europeo”. Una maggiore consapevolezza dei rischi degli inquinanti per il sistema cardiovascolare, fino ad ora poco studiati, potrà inoltre contribuire a responsabilizzare l’industria e la popolazione sulla necessità di ridurre l’impatto ambientale di farmaci e inquinanti.

Gruppo di lavoro @Polito 

Gianluca Ciardelli, Professore ordinario, Coordinatore del progetto

Susanna Sartori, Area tecnica, tecnico-scientifica ed elaborazione dati

Monica Boffito, Ricercatrice 

Partner nazionali e internazionali

SCIENSANO, Belgio

CST Ltd, Bulgaria

Elvesys SAS, Francia

CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE, Italia

Fundació EURECAT, Spagna

Eurescom GmbH, Germania

Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri, Italia

IVTech, Italia

Utrecht University, Paesi Bassi

Medical University Innsbruck, Austria

  

ALTERNATIVE project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme under grant agreement No. 101037090

  • Budget: 5.499.757 euro
  • Data inizio: 1/10/2021
  • Data fine: 30/09/2024