Prendete cento molecole candidate a diventare farmaci. «Per testarle secondo le regole attuali servono almeno mille topi, centomila euro, due anni di lavoro». Oppure potete metterle su un chip delle dimensioni di una batteria AA, osservare come reagiscono le cellule umane che vi crescono dentro, scartare il 90% delle candidate in poche settimane e portare i topi da mille a cento.

«E quando l’organs-on-chip diventerà uno standard non serviranno più neanche quei cento topi. Basterà un chip» dice il fisico del CNR Maurizio Aiello, CEO di React4Life e cofondatore della neonata alleanza europea IAMPS.

È la direzione in cui si muove la ricerca biomedica mondiale, con un’accelerazione che fino a pochi anni fa sembrava impensabile. A febbraio Nature ha dedicato una dettagliata analisi alle cosiddette NAMs – New Approach Methodologies, metodologie alternative ai test animali (organi su chip, organoidi e modelli computazionali e IA), descrivendo un campo in piena trasformazione. Il titolo era una chiara dichiarazione d’intenti: l’era della sperimentazione animale sta tramontando. La strada, però, è ancora lunga.

Il crepuscolo degli animali da laboratorio

Il problema di fondo è noto: circa l’86% dei farmaci che superano i test preclinici sugli animali fallisce poi nelle sperimentazioni cliniche sulle persone. Per la sepsi, per esempio, i ricercatori hanno sviluppato oltre cento terapie promettenti sui roditori, rivelatesi poi inefficaci sulle persone. La distanza biologica tra un topo e un essere umano, in certi contesti, è semplicemente incolmabile.

Il caso dell’immunoncologia è emblematico. «Per impiantare un tumore umano in un topo bisogna prima eliminarne il sistema immunitario, altrimenti lo rigetterebbe – spiega Aiello -. Ma per testare l’immunoterapia servono cellule immunitarie umane, il che rende il test di fatto inutile. È solo una crocetta sulla checklist: sai benissimo che non serve a niente, ma la regolamentazione attuale prevede che tu lo faccia». È in contesti come questo che gli organs-on-chip – dispositivi miniaturizzati in cui cellule umane crescono in canali microfluidici riproducendo il comportamento di organi reali – offrono qualcosa che il modello animale non può dare.

Gli enti regolatori lo sanno. Nell’aprile 2025 la FDA ha annunciato l’intenzione di rendere i test animali l’eccezione nella valutazione della sicurezza dei farmaci entro tre-cinque anni; la Commissione Europea ha in programma per il 2026 una road map per eliminare i test animali nelle valutazioni chimiche. Nel Regno Unito quelli per l’irritazione cutanea sono già destinati all’eliminazione quest’anno.

L’Europa si organizza

Il 10 febbraio scorso nove aziende europee hanno annunciato a Bruxelles la nascita di IAMPS, Industry Alliance for Microphysiological Systems, la prima associazione industriale al mondo dedicata a questo settore. Le nove realtà sviluppano tecnologie che rientrano nella famiglia degli MPS, i sistemi microfisiologici: organoidi, organs-on-chip e piattaforme costruite con cellule umane.

IAMPS sarà operativa dal secondo trimestre del 2026. Il cantiere è aperto. E due delle chiavi di volta sono italiane. Tra i fondatori ci sono infatti BiomimX, spin-off del Politecnico di Milano, e React4Life, con sede a Genova.

«Siamo aziende attive da circa dieci anni», racconta Paola Occhetta, CEO di BiomimX, docente di Bioingegneria al Politecnico di Milano e vicepresidente di IAMPS con delega alla Regulatory Adoption and Partnerships. «In questi anni il mercato stentava a decollare, perché la regolamentazione non ci vedeva ancora come una soluzione concreta. Negli ultimi diciotto mesi qualcosa è cambiato: agenzie regolatorie e aziende farmaceutiche sono molto più propense ad adottare queste metodologie. Abbiamo pensato fosse il momento giusto per presentarci con una sola voce».

Per le due italiane, costruirsi uno spazio non è stato semplice. «Rispetto ad altri paesi europei l’Italia ha meno finanziamenti su questi temi», dice Occhetta. «Abbiamo costruito le nostre realtà, entrambe nate nell’orbita di università ed enti di ricerca, con fatica e tenacia». Aiello è diretto: «L’azienda più famosa al mondo in questo campo è americana, e lo stile americano è: se hai uno, dici che hai dieci. Questo produce automaticamente più capitali e più visibilità. Noi siamo molto competitivi tecnologicamente, ma il venture capital europeo – e soprattutto italiano – non regge il confronto con quello americano».

Dialogare con i regolatori

Occhetta, che già lavora quotidianamente con l’EMA, descrive un cambiamento concreto. «Il primo ostacolo era aprire un canale di dialogo: le agenzie non erano sempre pronte ad accogliere queste metodologie. Da qualche anno l’EMA ha cambiato approccio: oggi possiamo avere colloqui preparatori per allineare lo sviluppo delle nostre piattaforme alle sue aspettative».

La cosiddetta basket theory – tre “cestini” che definiscono quali test possono essere sostituiti nel breve termine, quali nel medio e quali richiedono ancora sviluppo – sta diventando la mappa di riferimento per questa transizione. «Sono convinta che la sostituzione completa dei modelli animali non avverrà a breve», dice Occhetta. «Ma in determinati contesti molto specifici la strada si aprirà presto». Aiello concorda. «Non andremo oltre i due anni per vedere i primi test organs-on-chip validati in sostituzione degli animali, almeno in certi ambiti. Non è una questione etica: è una questione scientifica».

La tecnologia italiana

BiomimX sviluppa piattaforme organs-on-chip con stimolazione meccanica, una caratteristica distintiva che riproduce il movimento continuo dei tessuti umani, assente nei modelli statici tradizionali. Il portafoglio attuale comprende uHeart (cuore), uKnee (cartilagine osteoartrosica), uScar (fibrosi cardiaca) e uGut (tratto gastrointestinale), quest’ultimo oggetto di una pubblicazione su Nature Biomedical Engineering che ha dimostrato la capacità del modello di predire le risposte alle immunoterapie per il melanoma.

React4Life, che INNLIFES aveva già raccontato qui, ha invece puntato su un approccio orizzontale con la tecnologia MIVO (Multi In Vitro Organ): non un singolo organo su chip, ma una piattaforma capace di ospitare diversi modelli cellulari collegati tra loro.

«Possiamo mettere in un punto del dispositivo un modello tumorale – per esempio un tumore al seno – e dall’altra parte il target metastatico, per tracciare le cellule cancerose che escono dal sito primario e vanno a colonizzare un altro distretto», spiega Aiello. MIVO è oggi usata da circa 200 clienti in 25 paesi, tra cui grandi case farmaceutiche. Un caso già di dominio pubblico: Roche ha brevettato una molecola utilizzando il dispositivo di React4Life.

La partita geopolitica

Gli Stati Uniti si muovono rapidamente – con programmi dedicati al NIH e investimenti mirati – e la Cina ha stanziato circa 382 milioni di dollari in infrastrutture per le NAMs. «Nel settore dell’intelligenza artificiale l’Europa è partita in ritardo, portandosi dietro tutti i problemi conseguenti», dice Aiello. «Ma nell’organs-on-chip siamo i primi della classe. Questo è il momento di investire».

Occhetta però mette in guardia contro l’accelerazione fine a se stessa: la corsa americana, segnata da raccolte di capitali enormi e aspettative spesso superiori ai risultati, rischia di scoppiare come una bolla. E Aiello concorda. «Chi ha bruciato centinaia di milioni troppo in fretta ha già consumato tutto. Noi fondatori di React4Life abbiamo circa il 90% dell’azienda in mano nostra. Siamo pronti per un’iniezione di capitale robusta, e partiamo da una posizione privilegiata, considerando che siamo cash-flow positive».