IVTech è un’azienda biotech italiana, attiva nel settore delle Scienze della Vita. La sua nascita risale al 2014, quando un gruppo di ricercatori dell’Università di Pisa decisero di trasformare il know-how acquisito e alcuni dei prototipi sviluppati in prodotti commercialmente disponibili. Da allora, IVTech offre tecnologia e servizi per lo sviluppo di modelli in-vitro in grado di simulare al meglio la realtà umana.
I sistemi proposti sono basati su bioreattori trasparenti e modulari, adatti a riprodurre le condizioni più idonee allo sviluppo di differenti tessuti biologici. I campi applicativi che vedono l’utilizzo dei prodotti IVTech spaziano da studi di permeabilità di una sostanza attraverso un tessuto barriera (esempio la cute), a studi di patologie, come il glaucoma o i disturbi del metabolismo. Parliamo di modelli in-vitro avanzati, o 5D. Nel dettaglio, un modello di tessuto biologico 3D è arricchito da un ambiente di crescita dinamico (IV grado di complessità) e caratterizzato da modulazione reciproca tra più tessuti, abilitati a comunicare, grazie allo scambio di liquido (V grado di complessità). È quindi possibile studiare la risposta biologica ad un agente attivo, valutare l’effetto principale sull’organo bersaglio, ma al contempo anche gli effetti secondari sui tessuti correlati. Teniamo presente che un’elevata percentuale di fallimento di candidati farmaci è proprio legata all’insorgenza di effetti secondari non precedentemente accertati. Tale approccio, è ottimale per indagare scenari patologici: controllando alcuni parametri ambientali, è stato ad esempio messo a punto un modello di Parkinson (ricerca portata avanti all’Università degli Studi di Napoli), valutando nuove strategie di rilascio controllato di farmaco nel sistema nervoso centrale, una volta attraversata la barriera ematoencefalica. Nonostante i prodotti descritti rappresentino un deciso passo avanti rispetto ai modelli standard, IVTech aggiunge continuamente nuove funzionalità, incontrando le esigenze dei clienti e, in certi casi, cercando di anticiparne le necessità. Un gap, ad esempio, insito nelle nuove piattaforme fluidiche, è la difficoltà di interrogare i bioreattori, al fine di determinare con precisione lo stato del tessuto biologico e quindi, l’andamento dell’esperimento. L’utente, infatti, vorrebbe interrogare questi strumenti, al fine di sapere come stanno le cellule, senza tuttavia interrompere l’esperimento. Per ottenere queste informazioni sono necessari sensori. Purtroppo, il loro utilizzo in alcuni casi è reso impossibile dalla struttura dei bioreattori stessi, in altri, risulta particolarmente ostico e quindi, scarsamente diffuso.
Esistono parametri fisici (es. resistenza elettrica) che permettono di estrapolare questo tipo di informazione. Il problema è riuscire ad acquisire il dato all’occorrenza e senza ledere le cellule. Nella ricerca in-vitro, il “trittico fondamentale” per un’informazione efficace è infatti rappresentato dalle seguenti caratteristiche: dati in tempo reale, quantitativi e non invasivi. Inoltre, la capacità di ottenere queste informazioni mediante indagini da remoto, senza quindi necessitare della presenza dell’operatore in laboratorio, può rappresentare una svolta importante.
Per questo motivo, IVTech ha deciso di intraprendere un percorso volto a creare nuovi strumenti in modo da permettere di interrogare un bioreattore, ottenendo in risposta un’informazione quantitativa, facilmente gestibile dall’utente finale. I capisaldi dell’Industria 4.0 ci permettono inoltre di effettuare questa indagine da remoto, sfruttando connessioni bluetooth tra dispositivi. Tale approccio limita la distanza nello spazio a cui può essere effettuata l’analisi, ma in futuro potrà essere sostituito da collegamenti wireless, consentendo di salvaguardare la metodica, anche in caso di assenza dell’operatore dal posto di lavoro.
Un esempio di questo approccio ha trovato un suo compimento in un progetto co- finanziato nel 2021 da ARTES 4.0. In questo caso, IVTech ha sviluppato uno strumento in grado di monitorare alcuni parametri legati alla crescita del tessuto biologico, implementando inoltre la capacità di acquisire il dato, immagazzinarlo e renderlo analizzabile a distanza da parte dell’utente anche in tempo reale. Tale informazione è rappresentata da una stima della resistenza elettrica offerta dal tessuto biologico se attraversato trasversalmente da una corrente (“Trans epithelial electrical resistance” o comunemente “TEER”). Lo strumento realizzato è fra i pochi attualmente in grado di effettuare questa indagine in real-time in un modello 5D. Infatti, lo standard prevede l’analisi in condizioni statiche, sfruttando supporti facilmente apribili ed interrogabili, tramite elettrodi. La sfida portata a termine è stata quella di consentire di mantenere questa metodica di lavoro, rendendola al contempo compatibile con prodotti che nascono per rimanere ermetici e sigillati, onde evitare perdite indesiderate di liquido. IVTech desidera infatti offrire a tutti una tecnologia che unisca i vantaggi rappresentati da modelli in-vitro 5D alle metodiche di coltura e, come in questo caso, di monitoraggio standard delle cellule, abbattendo così le barriere all’ingresso per coloro che desiderano approcciare le nuove tematiche di ricerca
