Οι άνθρωποι εκτίθενται συνεχώς σε μια τεράστια ποσότητα και ποικιλία δυνητικά τοξικών χημικών ουσιών που υπάρχουν στο περιβάλλον. Για παράδειγμα, έρχονται σε επαφή με φυτοφάρμακα ή ίχνη φαρμάκων στο νερό, το έδαφος, τον αέρα και τους ζωντανούς οργανισμούς. Η συνδυασμένη δράση των ρύπων μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο τοξικών επιδράσεων. Παράλληλα, έχει παρατηρηθεί αυξανόμενη εμφάνιση καρδιαγγειακών παθήσεων. Αυτές οι ασθένειες είναι μεταξύ των κορυφαίων αιτιών θανάτου σε ώριμους και ηλικιωμένους πληθυσμούς τα τελευταία 30 χρόνια. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η αύξηση μπορεί να σχετίζεται με την περιβαλλοντική έκθεση σε εξωγενείς τοξικές χημικές ουσίες.
Λεπτομέρειες για την πλατφόρμα
Το project ALTERNATIVE (EnvironmentAL Toxicity chEmical mixtuRes through aN πρωτοποριακή πλατφόρμα βασισμένη σε μοντέλο ηλικίας καρδιακού ιστού), που συντονίζεται από τον καθηγητή Gianluca Ciardelli με την ομάδα του Biomedical Lab (Susanna Sartori, Monica Boffito) από το DIMEAS-Department of Mechanical and Aerosp. παράγει μια καινοτόμο πλατφόρμα in vitro ικανή να αξιολογεί την καρδιοτοξικότητα μεμονωμένων χημικών ουσιών ή μείγματος χημικών συστατικών. Η πλατφόρμα κατασκευάζεται από ένα τρισδιάστατο μοντέλο βιομηχανικού ανθρώπινου λειτουργικού καρδιακού ιστού που καλλιεργείται σε βιοαντιδραστήρα, μαζί με ένα σύστημα που επιτρέπει την «ωμική» ανάλυση για την κατανόηση της απόκρισης του μοντέλου σε διαφορετικές ουσίες. Θα εφαρμοστούν αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης για την εκτίμηση του κινδύνου. Επιπλέον, το έργο θα αναπτύξει ένα μοντέλο γηρασμένου καρδιακού ιστού για την αξιολόγηση των επιπτώσεων των τοξικών στον εύθραυστο πληθυσμό.
Η σημασία του project
Το μοντέλο θα επικυρωθεί αρχικά με βάση τα υπάρχοντα δεδομένα τοξικότητας και στη συνέχεια θα χρησιμοποιηθεί για να γίνουν προβλέψεις για χημικές και φαρμακευτικές ουσίες. Αυτό το έργο στοχεύει στην εξεύρεση επιπτώσεων και σε ρυθμιστικό επίπεδο. Οι ευρωπαϊκοί φορείς που είναι αρμόδιοι για τη ρύθμιση χημικών ουσιών όπως τα λιπάσματα ή τα απορρυπαντικά, τα βιομηχανικά χημικά ή τα φαρμακευτικά προϊόντα επιδιώκουν μια εξαντλητική αξιολόγηση της τοξικότητας μεμονωμένων ουσιών ή μειγμάτων. Η ALTERNATIVE προτείνει μια νέα μέθοδο για τη διάθεση αυτών των πληροφοριών σχετικά με την καρδιοτοξικότητα, επιτρέποντας την απόκτηση πιο αξιόπιστων αποτελεσμάτων με μια βιώσιμη τεχνολογία που θα έχει μικρότερο αντίκτυπο στο περιβάλλον.
Επίσης θα ελαχιστοποιεί τις ηθικές ανησυχίες μέσω της μείωσης των δοκιμών σε ζώα. Αυτό το έργο χρηματοδοτήθηκε στο πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Πράσινης Συμφωνίας και συγκεντρώνει διαφορετικές εμπειρογνωμοσύνη (σε συστήματα πυριτίου, αλγόριθμους μηχανικής μάθησης, τοξικολογία, επιδημιολογία, ρυθμιστικές υποθέσεις) για να προσφέρει, τελικά, αυξημένη ευαισθητοποίηση για τους καρδιαγγειακούς κινδύνους που σχετίζονται με τους ρύπους (ένα πεδίο που έχει ερευνηθεί ελάχιστα μέχρι στιγμής). Αναμένεται επίσης σημαντική υποστήριξη στο ρυθμιστικό πλαίσιο για τη διαχείριση της παραγωγής και διάθεσης χημικών και φαρμακευτικών προϊόντων.