Le nuove metodologie di approccio (NAM) hanno un brillante futuro ma andrebbero considerate complementari anziché alternative alla sperimentazione classica
Gli enti regolatori e finanziatori negli Stati Uniti ed Europa stanno promuovendo iniziative ambiziose per favorire lo sviluppo e l’adozione di sistemi avanzati capaci di testare gli effetti di farmaci e altre sostanze chimiche senza ricorrere all’utilizzo di modelli animali. La speranza è che la ricerca biomedica possa diventare al tempo stesso più etica, più sicura e più economica. Ma la sfida è complessa e le esigenze possono variare a seconda delle applicazioni, cosicché alcune voci chiedono di affrettare la “transizione” mentre altre ammoniscono che sarebbe rischioso bruciare le tappe. Gli articoli pubblicati recentemente dalle più influenti testate scientifiche fotografano un dibattito polarizzato ma suggeriscono anche una possibile sintesi.
“Le alternative alla sperimentazione animale sono il futuro – è tempo che le riviste, i finanziatori e gli scienziati le abbraccino”, è il titolo di un commento pubblicato alla fine di ottobre su Nature, firmato da Todd J. Herron insieme a un gruppetto di ricercatori statunitensi e britannici. “Perché mettere semplicemente fine alla sperimentazione animale non è la riposta nella ricerca biomedica”, è il titolo dell’intervento di segno contrario uscito sullo stesso numero della stessa rivista con la firma dall’americano K. C. Kent Lloyd. Per orientarsi tra le opposte tesi può essere utile partire dalla panoramica giornalistica scattata questa estate da Sara Reardon per Science.
Il punto di partenza è che viviamo un momento straordinario di avanzamenti per quanto riguarda gli approcci sperimentali nelle scienze della vita. Da una parte c’è l’editing genetico, che consente di affinare i modelli animali, ad esempio sviluppando linee di topi portatori di mutazioni che consentono di mimare il decorso delle malattie umane, oppure di correggere le mutazioni patogene per ottenere una dimostrazione di principio della fattibilità delle relative terapie di editing. Prendiamo ad esempio la progeria, la malattia di cui soffriva Sammy Basso. Nei video forniti a supporto di un incoraggiante studio pubblicato su Nature nel 2021, il topolino malato stringe il cuore, ma quelli geneticamente corretti appaiono pieni di energia e sono portatori di speranza per la comunità dei pazienti.
Dall’altra parte avanzano le cosiddette NAM (un acronimo che può stare per “nuovi metodi alternativi” ma anche per “nuove metodologie di approccio”) e ne esistono di almeno tre tipi. Innanzitutto ci sono le NAM in vitro, come gli abbozzi tridimensionali di organi (i cosiddetti organoidi), da cui è possibile ricavare informazioni utili senza sacrificare creature senzienti. In questa categoria rientrano anche gli “organi su chip”, dei piccoli dispositivi “microfluidici”, dotati di microcanali che ospitano strati di cellule e consentono flussi controllati di nutrienti e scarti. Poi ci sono le NAM in silico, ovvero gli approcci computazionali che prevedono le reazioni dei sistemi biologici all’azione dei farmaci o ad altre perturbazioni, un settore in gran fermento grazie alle mirabolanti promesse dell’intelligenza artificiale. E infine ci sono le tecniche in chemico, che servono a valutare le interazioni tra molecole al di fuori di cellule e organismi.
Per inserire le novità in un contesto adeguato, è bene ricordare che già oggi la sperimentazione animale si basa sul principio delle tre R (Replace, Reduce, Refine), dunque aspira a rimpiazzare il modello animale ogni qualvolta questo sia scientificamente possibile, ridurre al minimo il numero di esemplari utilizzati e rifinire al meglio tutte le procedure riducendo al minimo le sofferenze. Gli ultimi dati pubblicati per l’Italia sono relativi al 2023 e confermano la diminuzione del numero di animali utilizzati per la ricerca scientifica (365.130 rispetto a 548.933 nel 2019). Negli Stati Uniti, che sono una super-potenza scientifica, si parla di decine di milioni di animali di laboratorio impiegati ogni anno per testare alimenti, farmaci e sostanze chimiche, oltre che per la ricerca di base. Gli attivisti per i diritti degli animali, e non solo loro, confidano che gli approcci di nuova generazione metteranno il turbo alla R di Replace e le politiche internazionali stanno spingendo nella stessa direzione, seppure con qualche stop-and-go.
Nella primavera di quest’anno le agenzie statunitensi responsabili della sicurezza di alimenti e farmaci (Food and Drug Admionistration) e della protezione dell’ambiente (Environmental Protection Agency) hanno annunciato dei piani per incoraggiare (ma non imporre) l’adozione delle NAM in un numero crescente di campi. L’FDA, in particolare, ha deciso di partire con un programma pilota che autorizza alcune aziende a selezionare tramite gli approcci di nuova generazione i nuovi anticorpi monoclonali da introdurre nelle sperimentazioni cliniche. Nel frattempo sono cresciuti anche i progetti con test non-animali finanziati dai National Institutes of Health: nel 2000 erano appena l’1%, nel 2024 sono arrivati all’8%. Sempre gli NIH hanno annunciato la creazione dell’Office of Research Innovation, Validation, and Application (Oriva) che si occuperà di aumentare i fondi per gli approcci non-animali, incoraggiare la crescita delle competenze in questo campo e far conoscere il loro valore. Secondo quanto riferisce Science, il panorama è in movimento anche da questa parte dell’oceano: la Commissione Europea nel 2026 pubblicherà una roadmap per il superamento dei test animali per le sostanze chimiche, mentre l’Agenzia Europea per i Medicinali (EMA) sta valutando come gestire i dati di tipo NAM nelle pratiche per le sperimentazioni cliniche.
Herron e colleghi su Nature, però, lamentano che la comunità scientifica è riluttante ad abbandonare la via vecchia per la nuova: sostengono, ad esempio, che chi impiega le NAM fa più fatica a pubblicare i propri lavori sulle riviste ad alto impatto e ad essere preso sul serio dai revisori delle domande di finanziamento. Lloyd, d’altro canto, enfatizza i limiti delle NAM così come le conosciamo oggi: per applicazioni specifiche come la tossicologia sono già molto utili, ma nessuno di questi approcci è ancora in grado di farci capire come uno specifico gene funziona in una persona, o come il progredire di una malattia si ripercuote su un intero organismo. Entrambi i commenti citano il fatto che l’86% dei candidati farmaci fallisce quando si arriva alle sperimentazioni sull’uomo. Il primo per enfatizzare i limiti dell’uso dei modelli animali e invocare l’adozione di approcci avanzati basati su materiali biologici umani e dati umani. Il secondo per chiosare il dato: le differenze interspecifiche esistono e pesano, ovviamente, ma a quell’86% potrebbero contribuire fattori aggiuntivi (ad esempio difetti di progettazione sperimentale) che rischiano di riproporsi anche negli studi con le NAM.
In generale, comunque, tutti riconoscono alle nuove tecniche un grande potenziale, perciò sarebbe un errore dipingere la diatriba come uno scontro fra sostenitori e detrattori. Nessun ricercatore è contento di sacrificare topi e altri animali per il progresso della biomedicina, e le nuove metodologie sono per tutti benvenute, a patto di considerarle complementari anziché alternative alle attuali tecniche, almeno per quanto riguarda le applicazioni più delicate e complesse. Sarebbe un vero peccato se l’adozione prematura di tecnologie non sufficientemente validate causasse qualche incidente, la storia infatti insegna che avvenimenti del genere possono bloccare il progresso per anni ritardando le transizioni che si volevano accelerare.
