Praticare la medicina su un modello realistico in silicone
Lo spin-off dell'ETH sviluppa modelli vascolari stampati in 3D che riducono i test sugli animali e offrono opportunità di formazione realistiche
Uno spin-off dell'ETH, Swiss Vascular, ha sviluppato modelli in silicone anatomicamente esatti di vasi cerebrali. Grazie a questo sviluppo, i ricercatori non solo ridurranno la quantità di esperimenti sugli animali necessari, ma miglioreranno anche lo standard di formazione medica per le procedure mediche complesse.
Tutto è iniziato con le microcapsule, minuscoli vettori magnetici progettati per veicolare farmaci in punti precisi del corpo, ad esempio per aiutare a combattere il cancro. La domanda chiave era: come dirigere in modo sicuro queste capsule attraverso il complesso sistema vascolare del corpo? Fabian Landers e Pascal Theiler, dottorandi presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e di Processo del Politecnico di Zurigo, hanno trovato la risposta non nel laboratorio animale, dove di solito si testano queste cose, ma in un modello vascolare stampato in 3D. "L'intero team ha trascorso giorni a esercitarsi sui propri modelli per ottenere il maggior numero di informazioni possibili prima di condurre gli esperimenti previsti sugli animali", ricorda Theiler. "Alla fine, questa preparazione ha contribuito in modo determinante al successo degli esperimenti".
La soluzione è stata sviluppata dai ricercatori dell'ETH presso il Multi-Scale Robotics Lab, guidato dal professor Bradley Nelson e dal professor Salvador Pané i Vidal. Questo è sbocciato in un fiorente spin-off con una chiara missione: sostituire la sperimentazione animale, ove possibile, e offrire ai medici le condizioni di addestramento più realistiche possibili.
Dove il silicone salva la vita
La ricerca medica rappresenta una parte considerevole della sperimentazione animale condotta in Svizzera, in particolare quando si tratta di sviluppare e testare nuove terapie e dispositivi medici. Ciò comporta spesso l'uso di animali di grandi dimensioni, come maiali, cani o primati. Grazie ai modelli in silicone di Swiss Vascular, è possibile praticare procedure e testare dispositivi medici, riducendo così la quantità di sperimentazioni animali necessarie. Inoltre, i ricercatori possono imparare di più dagli esperimenti esistenti e aumentare il loro tasso di successo, poiché molte cose sono già state testate in laboratorio.
A differenza dei precedenti modelli di addestramento, i modelli stampati in 3D di Swiss Vascular sono realizzati con materiali sintetici avanzati che imitano fedelmente l'elasticità dei tessuti reali. Uno dei punti di forza dello spin-off è la trasparenza dei modelli, che consente ai medici di osservare chiaramente la posizione degli strumenti durante le procedure.
I modelli di Swiss Vascular si basano su scansioni di risonanza magnetica e TAC e riproducono i vasi sanguigni del cervello umano e di animali, come maiali e pecore. "Ogni minuto è importante, soprattutto quando si tratta di interventi sul cervello, come il trattamento dell'ictus. È fondamentale che i medici possano allenarsi su modelli accurati ed essere il più preparati possibile", spiega Landers.
Dal laboratorio alla clinica
I due ingegneri meccanici dell'ETH e il loro cofondatore Oliver Brinkmann, anch'egli dottorando dell'ETH, non avevano intenzione di lanciare una start-up: "Era semplicemente necessario", dice Landers. "Abbiamo ricevuto numerose richieste da ricercatori, cliniche e persino da partner internazionali". Swiss Vascular è stata lanciata ufficialmente nell'estate del 2024.
Ora la giovane azienda fa parte di una rete più ampia e lavora a stretto contatto con il Politecnico di Zurigo, l'Ospedale Universitario di Zurigo e l'ETH 3R Hub. I principi delle 3R - Replace, Reduce, Refine - promuovono approcci più etici alla sperimentazione animale. I modelli 3D di Swiss Vascular contribuiscono a questo approccio consentendo di sostituire la sperimentazione animale, di ridurne al minimo la quantità necessaria o di pianificare in modo più preciso quando non c'è altra alternativa.
Durante il 3R Day, che si terrà il 21 giugno, il team dimostrerà come si presentano in pratica queste alternative. I visitatori avranno l'opportunità di testare personalmente i modelli e di scoprire in prima persona dove vengono già utilizzati nella ricerca e quali sono i loro limiti.
Una ricerca con un impatto duraturo
Come spin-off, Swiss Vascular vuole fare di più che costruire modelli per la ricerca. I tre fondatori intendono sviluppare una piattaforma di simulazione completa che consenta ai professionisti del settore medico di esercitarsi regolarmente in procedure complesse in un contesto il più possibile realistico, senza rischi per i pazienti o gli animali da laboratorio.
Sebbene questa visione sia ancora lontana, la domanda è elevata e il mercato è consistente. Tuttavia, ci sono ancora sfide da superare. "All'improvviso bisogna occuparsi di questioni come la certificazione, i contratti e le finanze, settori molto lontani dal mondo della ricerca", afferma Theiler. Tuttavia, prevale il loro impegno a guidare i cambiamenti: un cambiamento per la ricerca, per le cliniche e, in ultima analisi, per i pazienti.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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