Colture cellulari senza siero animale

gennaio 2006

L'iniziativa "Colture cellulari senza siero animale", redatta dell'"International Center for Alternatives in Research and Education, I-CARE", intende supportare in ogni modo possibile l'utilizzo di colture cellulari senza siero animale, basandosi sulla magistrale presentazione effettuata dal Dr. Franz Gruber, Altex Editorial Board, al "11th Congress on Alternatives to Animal Testing" (Linz, 2003), e sugli studi e sui database del Zentrum für Ersatz- und Ergänzungsmethoden zu Tierversuchen e del coordinamento Focus on Alternatives.

Al "5th World Congress on Alternatives & Animal Use in the Life Sciences" (Berlino, 2005), sono stati presentati due poster sull'argomento:

• "Alternatives to animali serum for cell culture - 2005" (Falkner et all, 2005, Altex, Volume 22, Special Issue, p. 329)
• Adaptation of cell lines to chemically defined minimal (cdm) media and evaluation of a protocoll for cryo-preservation of cells cultured in absence of animal derived components (Gonzalez et all, 2005, Altex, Volume 22, Special Issue, p. 331)

Introduzione

L'utilizzo di colture di cellule in vitro è ormai divenuto un'indispensabile metodologia di ricerca bio-medica.

Per la creazione di colture in vitro serve un siero che fornisca il nutrimento cellulare e i necessari fattori di crescita e, attualmente, vengono utilizzati sieri di origine animale, principalmente il siero fetale bovino, Fetal Calf Serum (FCS).

La "British Cattle Veterinary Association" stima che in Gran Bretagna vengono macellate ogni anno 150.000 mucche gravide (non si conoscono i dati italiani). Di queste, almeno 40.000 sono all'ultimo stadio della gravidanza con vitellini vitali.

Dopo l'anestesia vengono dissanguate per circa 30 secondi.

Dopo l'anestesia e il dissanguamento la mucca muore, e così anche il vitellino, ma quest'ultimo probabilmente soltanto 30-90 secondi più tardi. Questo significa che il feto è ancora in vita mentre la mucca viene smembrata.

Il feto viene rimosso durante l'eviscerazione e il siero viene prelevato tramite una iniezione nel cuore senza anestesia.

Sono ormai ampiamente dimostrate sia la sensibilità al dolore sia la resistenza all'anossia dei feti nei mammiferi, e quindi, una delle più importanti metodologie alternative all'uso di animali nella ricerca, le culture in vitro, si basano su sieri provenienti dalla sofferenza animale.

Si stima che, nel mondo, da uno a due milioni di feti bovini sono sottoposti, ogni anno, a questo trattamento cruento.

Occorre supportare in ogni modo possibile l'utilizzo di colture cellulari senza FCS per i seguenti motivi:

• Esiste una contraddizione etica nell'utilizzare metodologie alternative che implicano sofferenza animale.
• Dalla quattordicesima alla ventiquattresima settimana si ha lo sviluppo della sensibilità al dolore nei feti bovini con le prime attività del flusso cerebrale nei due emisferi del cervello, la mielinizzazione delle vie sensorie, la connessione del Talamo alla corteccia cerebrale, la costruzione delle sinapsi nel sistema talamo-corticale e notevoli attività della corteccia cerebrale
• Un feto di 20-30 settimane percepisce il dolore in modo maggiore di un adulto.
• Vari problemi sono connessi all'uso di FCS: contenuto non standardizzabile, rischio di contaminazione, composizione variabile e difficoltà di riproducibilità.
• Esistono varie alternative all'uso di derivati animali: sieri definiti chimicamente, additivi di provenienza non animale, proteine di provenienza non animale, e protocolli/sistemi/bioreattori che permettono un maggior controllo e una maggiore standardizzazione dei sieri.
• I costi per la preparazione di FCS sono maggiori rispetto all'uso di alternative.

È possibile visionare gratuitamente la lista delle alternative tramite:

• Il database Database Good Cell Culture mantenuto dal "Zentrum für Ersatz- und Ergänzungsmethoden zu Tierversuchen".
• La tabella "Serum-Free Media for Cell Culture" compilata da Focus on Alternatives, aggiornata al 2009.

Articoli divulgativi

Recentemente questo argomento è stato oggetto di interesse da parte di riviste scientifiche e divulgative, come si può riscontrare dagli articoli seguenti.

LE SCIENZE
02.01.2006

Cellule staminali più sicure
Brodi di coltura privi di derivati animali ne garantiscono la purezza

Il successo della crescita di linee cellulari al di fuori dell'organismo richiede che le cellule siasno immesse in un mezzo contenente un'attenta miscela di nutrienti, ormoni, fattori di crescita e siero. Normalmente, anche nel caso di colture di cellule umane, nella composizione di questo mezzo rientrano cellule e altri prodotti di origine animale. Questa circostanza, secondo alcuni scienziati, era alquanto problematica perché - soprattutto in vista di una diffusione delle terapie a base di cellule staminali - non si poteva escludere che virus animali o altri fattori patogeni (come, per esempio, i prioni), eventualmente presenti nella cultura non andassero a infettare la linea cellulare in crescita e , quindi, i pazienti.

Questa preoccupazione sembra allontanarsi definitivamente grazie al lavoro dei ricercatori del WiCell Research Institute (www.wicell.org), un laboratorio privato affiliato all'Università del Wisconsin a Madison, che sono riusciti a sviluppare un metodo per la produzione di linee cellulari staminali che sfrutta un nuovo mezzo di coltura completamente privo di prodotti animali. I risultati del loro lavoro, iniziato nel 1999, sono pubblicati sul numero di gennaio di Nature Biotechnology.

REUTERS
lunedì, 2 gennaio 2006 10.29

Scienziati Usa usano nuovo mezzo per coltura staminali

WASHINGTON (Reuters) - Gli scienziati presso un laboratorio affiliato all'Università di Wisconsin-Madison hanno sviluppato un mezzo di coltura di cellule staminali senza cellule animali e lo hanno utilizzato per ricavare due nuove linee di cellule staminali embrionali umane.
Il nuovo lavoro, riportato sulla rivista Nature Biotechnology, è un passo cruciale nella ricerca sulle staminali perché consente la crescita di queste cellule senza utilizzare prodotti animali che possono ospitare virus e altre potenziali fonti di problemi.

(ANSA) SYDNEY, 23 GEN Scienziati australiani hanno compiuto un importante passo verso lo sviluppo di cellule staminali embrionali umane che potrebbero essere in grado di trattare malattie finora incurabili, producendo una popolazione di cellule in continua crescita in una coltura priva di prodotti animali. Ed eliminando cosi' il rischio di contaminazione da animale a uomo in potenziali terapie.
I ricercatori dell'ospedale Prince of Wales di Sydney, hanno chiamato la nuova linea di cellule staminali - il gruppo di cellule che si possono replicare per lunghi periodi di tempo fuori del corpo - Endeavour 1, il nome della nave con cui fu scoperta l'Australia. Il direttore dell'Unita trapianti e diabete dell'ospedale, Kuldip Sidhu, che guida il progetto ed ha ottenuto il brevetto internazionale per la tecnica, ha spiegato alla radio Abc che la sua equipe e' solo la seconda la mondo a coltivare una nuova linea di staminali embrionali umane senza affidarsi a prodotti animali.
Scienziati del Wisconsin in Usa hanno battuto gli australiani di pochi giorni, annunciandolo in una recente edizione di Nature Biotechnology. La linea Endeavour 1 tuttavia cresce su uno strato di cellule di alimentazione (feeder cells) derivate dalla pelle umana, mentre l'equipe del Wisconsin le ha coltivate in assenza di cellule di alimentazione. "La nostra coltura e molto stabile in termini di cromosomi, mentre i colleghi americani hanno dei problemi con la stabilita delle loro linee, questa e la differenza principale", ha detto Sidhu. L'uso di colture puramente umane dovrebbe anche rendere piu' facile ottenere l'autorizzazione per sperimentazioni cliniche di terapie, ha aggiunto.
La riuscita di una coltivazione di cellule viventi fuori del corpo ha dipeso finora dall'uso di tessuti animali, per mantenere le cellule vive e fiorenti nella coltura. L'eliminazione di tali tessuti e' vista dagli scienziati come il superamento di un importante ostacolo, nello sviluppo di terapie sicure ed efficaci per malattie dell'uomo. Le staminali embrionali hanno il potenziale di mutarsi in qualsiasi tipo di tessuto umano e quindi di far ricrescere i tessuti danneggiati, offrendo la speranza di terapie per le malattie piu' diverse, dal diabete al morbo di Parkinson, dall'Alzheimer alle malattie cardiache e all'ictus, e possibilmente anche per lesioni alla colonna vertebrale ed ustioni.