La questione della sostituzione della sperimentazione animale nell'ambito del progetto PHOENIX: analisi dei fattori che facilitano e ostacolano l'adozione degli organs-on-chip nella ricerca biomedica e nell'industria farmaceutica

Over the past decade, the use of animal models in basic, applied, and translational biomedical research, as well as in industry for regulatory validation testing, has been increasingly criticized in connection to its scientific relevance, economic sustainability, and ethical and social legitimacy. Among the New Approach Methodologies (NAMs)—that is, methodological approaches designed to complement or replace the use of animal models—Organs-on-Chips (OoC) have recently emerged as one of the most promising solutions to reduce or substitute animal testing. This thesis is part of the Societal Engagement plan of the European interdisciplinary project Precision Human Organs-on-chip for Enhanced Neuro-muscular and Cardiac Studies (PHOENIX), whose main objective is to develop two OoC devices for in vitro modelling aimed at studying and treating two genetic diseases: laminopathy-related cardiomyopathy and Friedreich’s ataxia. The thesis presents a literature review conducted across the bioengineering, philosophical, and regulatory domains, with the aims of analysing the state of the art regarding the adoption of OoC and NAMs by the pharmaceutical industry as alternatives to animal experimentation, and identifying the factors that facilitate or hinder this process. Building on the findings of the literature review and drawing on qualitative research methodologies, I present the questionnaire that I have developed and will be administered internally within the PHOENIX Consortium, to validate factors identified through the literature review. The results of the thesis will serve as a basis for designing further research tools to be administered to external stakeholders, ranging progressively from industrial and regulatory actors to the broader public.

Negli ultimi dieci anni l’uso dei modelli animali nella ricerca biomedica di base, applicata e traslazionale e nei settori industriali, in qualità di test per la validazione regolatoria dei prodotti, si trova al centro di numerose e crescenti critiche per quanto riguarda la rilevanza scientifica, la sostenibilità economica e la legittimità etico-sociale delle sperimentazioni. Tra i New Approach Methodologies (NAMs), cioè gli approcci metodologici complementari o alternativi all’uso dei modelli animali, in tempi recenti gli Organs-on-Chip (OoC) si stanno affermando come una delle soluzioni più promettenti per ridurre o sostituire la sperimentazione animale. Il presente lavoro di tesi si inserisce all’interno del piano di Societal Engagement del progetto interdisciplinare europeo “Precision Human Organs-on-chip for Enhanced Neuro-muscular and Cardiac Studies” (PHOENIX), che ha l’obiettivo principale di sviluppare due dispositivi OoC destinati alla modellizzazione in vitro per lo studio e il trattamento di due patologie genetiche: cardiomiopatia correlata a laminopatia e atassia di Freidreich. La tesi presenta la revisione bibliografica che ho svolto nelle letterature bioingegneristica, filosofica e regolatoria con lo scopo di analizzare lo stato dell’arte in merito all’adozione degli OoC e dei NAMs da parte dell’industria farmaceutica per ridurre o sostituire la sperimentazione animale e individuare i fattori che facilitano e ostacolano tale processo. Sulla base di questi risultati e sulla base di metodologie di ricerca qualitativa, la tesi presenta un questionario che ho sviluppato per essere sottoposto internamente al Consorzio di PHOENIX per validare e strategicamente ampliare le informazioni raccolte sui fattori che facilitano e ostacolano l’introduzione degli OoC. I risultati della tesi serviranno a sviluppare ulteriori strumenti di indagine da sottoporre agli stakeholders esterni al Consorzio, che vanno progressivamente dal settore industriale e regolatorio fino all’opinione pubblica.