Archivi del mese: febbraio 2013

Metodologie Non-Animali nella Ricerca Biomedica e nella Sperimentazione Tossicologica

[Knight A. Non-animal methodologies within biomedical research and toxicity testing. ALTEX. 2008;25(3):213-31.]

Sono stati descritti protocolli di test di tossicità che utilizzino combinazioni di metodiche senza animali, ad esempio, dall’UK Department of Health (2000), da Worth and Balls (2002), Knight e colleghi (2006a), Combes (2007), e Combes e colleghi (2007). Dovrebbero includere elementi appropriati al caso individuale, che sarebbero normalmente condotti in sequenza, come mostrato nella figura.

Non tutti i test saranno necessari in ogni caso, soprattutto quando i dati di positiva tossicità sono ottenuti nei primi stadi. L’appropriato livello di sperimentazione sarà influenzato da fattori come volumi di produzione, rischi di esposizione umana e disposizioni regolatorie o legislative.

Non tutte le metodologie appropriate sono state validate o adottare da autorità regolatorie. Tuttavia, confronti ed esami appropriati dei dati più bersagliati ottenuti attraverso questi schemi di sperimentazione ci forniscono prove importanti della maggiore predittività per la tossicità umana rispetto a quella offerta dai tradizionali test su animali.
Ci possono, inoltre, facilitare nella (maggior) comprensione dei meccanismi di tossicità.

Un elenco definitivo delle metodologie non-animali di ricerca e sperimentazione sarebbe possibile solo dedicando diversi volumi a questo tema. In ogni caso, è chiaro anche da questo breve documento che esiste un’ampia gamma di strumenti investigativi che potenzialmente potrebbero rimpiazzare l’uso di animali nella ricerca biomedica e nella sperimentazione tossicologica. Questi includono meccanismi che migliorino la condivisione e la valutazione di dati prima di condurre ulteriori studi; valutazione fisico-chimica e modelli computerizzati, incluso l’uso di SAR e sistemi esperti; l’uso di microorganismi e piante superiori.
Una grande varietà di colture tissutali sono disponibili, incluse linee di cellule immortalizzate, cellule staminali embrionali ed adulte e colture organotipiche. Saggi in vitro che utilizzino colture cellulari di batteri, lieviti, protozoi, di mammiferi o umane esistono per un ampio spettro di rilevamento di sostanze tossiche e di altra natura. Possono essere usati individualmente o combinati in batterie, e mantenuti statici o perfusi. Colture di epatociti umani e sistemi di attivazione metabolica possono facilitare l’identificazione di vie metaboliche, determinazione dei metaboliti prodotti e valutazione dell’interazione organo-organo. La tecnologia dei microarray può permettere la profilatura dell’espressione genica di tossine, aumentando la loro velocità di individuazione, ben prima di altri test più invasivi.
Prove cliniche umane potenziate attraverso il microdosing, oltre a tessuti umani surrogati, avanzate modalità di imaging e studi epidemiologici, sociologici e psicologici possono aumentare la nostra comprensione dell’eziologia e della patogenesi, facilitando lo sviluppo di interventi farmacologici sicuri ed efficaci.
I metodi non-animali non possono, ovviamente, provvedere a rispondere a tutte le domande sugli umani, soprattutto a causa delle presenti limitazioni tecnologiche.
Tuttavia, lo stesso vale certamente per i modelli animali, che hanno, in aggiunta, una più limitata capacità di ulteriore sviluppo.
Inoltre, i modelli non-animali possono offrire certi importanti vantaggi, quando sono comparati all’uso di animali.
Particolarmente quando sono usati umani o tessuti umani, queste alternative possono generare risultati più veloci e più economici, sono più attendibili e predittivi per gli umani e possono portare a grandi intuizioni nei processi biochimici umani.

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Riferimenti Bibliografici:

Department of Health (DH) (UK): Committee on Mutagenicity of Chemicals in Food, Consumer Products and the environment (2000).  Guidance on a Strategy for Testing of Chemicals for Mutagenicity. London, UK: DH.

Worth, A. P. and Balls, M. (eds.) (2002). Alternative (non-animal) methods for chemicals testing: current status and future prospects. A report prepared by ECVAM and the ECVAM Working Group on Chemicals. ATLA 30 Suppl. 1, 1-125.

Knight, A., Bailey, J. and Balcombe, J. (2006a). Animal carcinogenicity studies: 3. Alternatives to the bioassay. ATLA 34(1), 39-48.

Combes, R. (2007). Developing, validating and using test batteries and tiered (hierarchical) testing schemes. ATLA 35, 375-378.

Combes, R., Grindon, C., Cronin, M. T. et al. (2007). Proposed integrated decision-tree testing strategies for mutagenicity and carcinogenicity in relation to the EU REACH legislation. ATLA 35(2), 267-287.

Microstimolazione elettrica

Mentre con la Stimolazione Magnetica Transcranica (TMS) si può inibire o stimolare la corteccia cerebrale in modo non invasivo, per le aree sottocorticali è possibile utilizzare microstimolazioni elettriche di durata limitata e reversibili.
Spesso lo si richiede a volontari che devono subire interventi di neurochirurgia, ad esempio, nel caso di pazienti affetti da Parkinson:

“The present study examined the effects of microstimulation in GPi on the activity of neurons close to the stimulation site.“

“The spontaneous activity of nearly all of the cells (22/23) recorded in GPi in three patients was inhibited by microstimulation at currents typically <10 μA (0.15-ms pulses at 5 Hz). The inhibition had a duration of 10–25 ms at threshold.”

[Dostrovsky JO, Levy R, Wu JP, Hutchison WD, Tasker RR, Lozano AM. Microstimulation-induced inhibition of neuronal firing in human globus pallidus. J Neurophysiol. 2000 Jul;84(1):570-4.]
http://jn.physiology.org/content/84/1/570.short

Qui, su 4 pazienti che dovevano subire un intervento di chirurgia stereotassica:

“Dual microelectrode recordings were performed during stereotactic surgery in 4 patients. Well-isolated high-amplitude units were stimulated extracellularly through the recording microelectrode with 0.5-second trains of high frequency (200 Hz) and low current (≤ 5 μA).”

“In the majority (92%) of SNr neurons, this type of stimulation led to a period of inhibition lasting several hundreds of milliseconds following the end of the train.”

“In previous studies they have shown that microstimulation in the internal globus pallidus, which is functionally similar to the SNr, inhibits firing, whereas similar microstimulation in the STN has minimal effect.”

“The aim of the current study was to examine and compare the aftereffects of local high-frequency microstimulation through the recording electrode on the firing of neurons in the subthalamic nucleus (STN) and the substantia nigra pars reticulata (SNr) in patients undergoing surgery for deep brain stimulation.”

[Lafreniere-Roula M, Hutchison WD, Lozano AM, Hodaie M, Dostrovsky JO. Microstimulation-induced inhibition as a tool to aid targeting the ventral border of the subthalamic nucleus. J Neurosurg. 2009 Oct;111(4):724-8. doi: 10.3171/2009.3.JNS09111.]
http://thejns.org/doi/abs/10.3171/2009.3.JNS09111%40col.2012.117.issue-1?journalCode=col

E ancora:

“To examine the possibility that impaired inhibition and synaptic plasticity within the basal ganglia play a role in dystonia, the present study used a pair of microelectrodes to test paired pulse inhibition in the globus pallidus interna (GPi) and substantia nigra pars reticulata (SNr) of dystonia and PD patients undergoing implantation of deep brain stimulating (DBS) electrodes.”

[Prescott IA, Dostrovsky JO, Moro E, Hodaie M, Lozano AM, Hutchison WD. Reduced paired pulse depression in the basal ganglia of dystonia patients. Neurobiol Dis. 2013 Mar;51:214-21. doi: 10.1016/j.nbd.2012.11.012. Epub 2012 Nov 29.]
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969996112003750

Micro-tomografia a raggi-X

Gli scienziati dell’ Hellenic Centre for Marine Research sono riusciti a vedere l’interno di un organismo senza toccarlo attraverso la micro-tomografia a raggi-X, che consente di scendere a una profondità di dettagli sbalorditiva, ed è ottima per la scansione di organismi molto piccoli.
Si tratta di una tecnica simile a quella della classica Tac usata a scopo medico, che da poco tempo viene impiegata nello studio sistematico della tassonomia.
La tomografia serve a visualizzare sezioni trasversali di corpi tridimensionali, allo scopo di costruirne in seguito un modello virtuale, senza bisogno di intaccare l’oggetto in esame.
L’obiettivo di questa ricerca, appena pubblicata sulla rivista peer-reviewed “ZooKeys”, è quello di realizzare un archivio digitale con tutte le visualizzazioni create, e contribuire in questo modo al lavoro degli zoologi nell’identificazione delle creature del Pianeta. Per il momento i ricercatori sono partiti da piccole creature tipiche della fauna marina del Mediterraneo.

Abstract:

Continuous improvements in the resolution of three-dimensional imaging have led to an increased application of these techniques in conventional taxonomic research in recent years. Coupled with an ever increasing research effort in cybertaxonomy, three-dimensional imaging could give a boost to the development of virtual specimen collections, allowing rapid and simultaneous access to accurate virtual representations of type material. This paper explores the potential of micro-computed tomography (X-ray micro-tomography), a non-destructive three-dimensional imaging technique based on mapping X-ray attenuation in the scanned object, for supporting research in systematics and taxonomy. The subsequent use of these data as virtual type material, so-called “cybertypes”, and the creation of virtual collections lie at the core of this potential. Sample preparation, image acquisition, data processing and presentation of results are demonstrated using polychaetes (bristle worms), a representative taxon of macro-invertebrates, as a study object. Effects of the technique on the morphological, anatomical and molecular identity of the specimens are investigated. The paper evaluates the results and discusses the potential and the limitations of the technique for creating cybertypes. It also discusses the challenges that the community might face to establish virtual collections. Potential future applications of three-dimensional information in taxonomic research are outlined, including an outlook to new ways of producing, disseminating and publishing taxonomic information.

[Sarah Faulwetter, Aikaterini Vasileiadou, Michail Kouratoras, Thanos Dailianis, Christos Arvanitidis. Micro-computed tomography: Introducing new dimensions to taxonomy. ZooKeys 263 (2013) : 1-45]

ABSTRACT: http://www.pensoft.net/journals/zookeys/article/4261/abstract/micro-computed-tomography-introducing
FULL TEXT: http://www.pensoft.net/journals/zookeys/article/4261/micro-computed-tomography-introducing

Correlazione progetto REACH e direttiva 2003/15/CE

Molte sostanze presenti nei cosmetici, sono dannose, è bene ricordarlo. Ovviamente partiamo dall’assunto secondo il quale un veleno non lo fa la sostanza, ma la quantità. Ma perché vi è una stretta correlazione tra il progetto REACH e i test in cosmetica? 
Occorre dire che non esistono sostanze utilizzate prevalentemente nei prodotti di bellezza oppure, ad esempio, nei medicinali. Molte sostanze possono essere utilizzate in più campi, ecco perché la dicitura della Direttiva 2003/15/CE, secondo la quale anche i singoli ingredienti non possono essere testati sugli animali, risulta un po’ falsata. La “sicurezza“ (se di sicurezza si può parlare), si avrà solamente sul prodotto finito, che non potrà essere testato. Nulla da dire a riguardo, è sicuramente un passo avanti. 

Per chiarire, alcuni esempi: in uno stick contro l’acne di una famosa marca di cosmetici, é possibile trovare, tra gli ingredienti, il triclosano, un antisettico e battericida. 
In un rapporto della Comunità Europea del 2010, a proposito del triclosano possiamo leggere che:

“Triclosan was listed in 1986 in the European Community Cosmetics Directive (76/768/EEC) for use as a preservative in cosmetic products at concentrations up to 0.3%. The recent risk assessment performed by the EU Scientific Committee on Consumer Products (SCCP) concluded that, although its use at a maximum concentration of 0.3% in toothpastes, hand soaps, body soaps/shower gels and deodorant sticks was considered safe on a toxicological point of view in individual products, the magnitude of the aggregate exposure to triclosan from all cosmetic products is not safe. Any additional use of triclosan in face powders and blemish concealers at this concentration was also considered safe, but the use of triclosan in other leave-on products (e.g. body lotions) and in mouthwashes was not considered safe for the consumer due to the resulting high exposures. Inhalation exposure to triclosan from spray products (e.g. deodorants) was not assessed” [1]
Recentemente (maggio 2012), quindi, in nome del progetto REACH, è stato commissionato ad un istituto danese, uno studio sugli interferenti endocrini, tra i quali troviamo il triclosano [2]. Nella ricerca si può leggere che “Epidemiological data are too limited for an evaluation of endocrine disrupting effects of triclosan”. Lecito è domandarsi il perché di questi dati troppo limitati, dal momento che stiamo parlando di una sostanza inventata nel 1972. Ricerche per e sull’essere umano, infatti, sono state compiute, tra le altre segnaliamo:
“Effect of a triclosan/copolymer dentifrice on the incidence of periodontal attachment loss in adolescents“, Ellwood RP, Worthington HV, Blinkhorn AS, Volpe AR, Davies RM, Dental Health Unit, University of Manchester, UK, 1998 May;25(5):363-7, PMID: 9650871; “Triclosan: a critical review of the experimental data and development of margins of safety for consumer products“, Rodricks JV, Swenberg JA, Borzelleca JF, Maronpot RR, Shipp AM, ENVIRON International Corporation, Arlington, Virginia, USA, 2010 May;40(5):422-84. doi: 10.3109/10408441003667514, PMID: 20377306; “The effect of triclosan on hormone secretion and viability of human choriocarcinoma JEG-3 cells“, Honkisz E, Zieba-Przybylska D, Wojtowicz AK, Laboratory of Genomics and Biotechnology, University of Agriculture, Poland, 2012 Nov;34(3):385-92. doi: 10.1016/j.reprotox.2012.05.094. Epub 2012 Jun 4, PMID: 22677473; “Halogenated phenolic contaminants inhibit the in vitro activity of the thyroid-regulating deiodinases in human liver“, Butt CM, Wang D, Stapleton HM, Nicholas School of the Environment, Duke University, USA, Toxicol Sci. 2011 Dec;124(2):339-47. doi: 10.1093/toxsci/kfr117. Epub 2011 May 11, PMID: 21565810; “Triclosan: environmental exposure, toxicity and mechanisms of action“, Dann AB, Hontela A, Department of Biological Sciences, Alberta Water and Environmental Science, Canada, J Appl Toxicol. 2011 May;31(4):285-311. doi: 10.1002/jat.1660, PMID: 21462230; “The impact of bisphenol A and triclosan on immune parameters in the U.S. population, NHANES 2003-2006“, Clayton EM, Todd M, Dowd JB, Aiello AE, Department of Epidemiology, Center for Social Epidemiology and Population Health, University of Michigan, USA, Environ Health Perspect. 2011 Mar;119(3):390-6. doi: 10.1289/ehp.1002883. Epub 2010 Nov 9, PMID: 21062687. 

Nell’ambito del progetto REACH, le diverse imprese chimiche hanno ricevuto l’obbligo di testare e preparare delle schede di sicurezza “Safety Datasheet“ [3], relative alle diverse sostanze. Tra queste, é possibile trovare quella del petrolato, scoperto nel 1859, e utilizzato, in cosmetica, in creme, bagnoschiuma, oli o talchi per rendere la pella più morbida e levigata (a titolo di esempio [4] [5]). Anche in questo caso, ricerche sul petrolato erano già state condotte, non riusciamo quindi a capacitarci del fatto che le diverse imprese abbiano dovuto condurne di nuove.
Tra le altre: “Ototoxicity of baby oil in a chinchilla animal model“, Al-Jarallah A, Akinpelu OV, Citra D, Daniel SJ, McGill Auditory Sciences Laboratory, Montreal Children’s Hospital, Canada, Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2012 Apr;76(4):564-8. doi: 10.1016/j.ijporl.2012.01.018. Epub 2012 Feb 19, PMID: 22348846; “Comedogenicity in rabbit: some cosmetic ingredients/vehicles“, Nguyen SH, Dang TP, Maibach HI, Dermatology Department, University of California at San Francisco Medical School, San Francisco, USA, Cutan Ocul Toxicol. 2007;26(4):287-92, PMID: 18058303; “Respiratory toxicology of mineral oils in laboratory animals“, Dalbey WE, Biles RW, ExxonMobil Biomedical Sciences, Inc., Annendale, NJ, USA, Appl Occup Environ Hyg. 2003 Nov;18(11):921-9, PMID: 14555445.

Il biossido di titanio (TiO2), viene utilizzato nei prodotti di bellezza, per la sua capacità di filtraggio dei raggi UV. Secondo gli studi condotti dal “Titanium Dioxide Industry REACH consortium“, nominato dalla CE, il TiO2 é classificato come “as non-hazardous for all end-points and so all Uses are acceptable“ [6]. Tuttavia alcuni studi affermano il contrario, come ad esempio: “The widespread use of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles in consumer products increases the probability of exposure to humans and the environment. Although TiO2 nanoparticles have been shown to induce DNA damage (comet assay) and chromosome damage (micronucleus assay, MN) in vitro […]“[7] oppure “The small size of NPs facilitates their uptake into cells as well as transcytosis across epithelial cells into blood and lymph circulation to reach different sites, such as the central nervous system. Different studies have shown the risks that TiO2 NPs in the neuronal system and other organs present“ [8].

NOTA: molti degli articoli riportati si basano proprio sulla sperimentazione animale. Questo, non perché noi crediamo in qualche modo alla sua efficacia, ma a dimostrazione del fatto che sufficienti dati erano già disponibili, senza che vi fosse bisogno di ricercarne altri.

CONCLUSIONE: il progetto REACH si é effettivamente reso complice di un grosso incremento della sperimentazione sugli animali. Le tre sostanze indicate, a titolo di esempio, sono alcune di quelle che si possono trovare anche nei cosmetici. La correlazione tra progetto REACH e la Direttiva 2003/15/CE, quindi, é velocemente data: il bando degli esperimenti sugli animali, verrà fatto solo dopo che vi saranno sufficienti dati sulle sostanze ricavati proprio dagli stessi. Poco importa, in questo caso, se i singoli componenti non potranno essere testati, visto che una massiccia opera di sperimentazione di quest’ultimi si sta facendo proprio in questi anni. Bisogna poi sempre tener presente che vi è la possibilità di “derogare a tali divieti solo in casi eccezionali, qualora sorgano gravi preoccupazioni riguardo alla sicurezza di un ingrediente cosmetico, previo parere della stessa Commissione europea“ [9].

[1] “Opinion on triclosan, Antimicrobial Resistance“, Scientific Committee on Consumer Safety (SCCS), SCCP/1251/09

[2] “Evaluation of tebuconazole, triclosan, methylparaben and ethylparaben according to the Danish proposal for criteria for endocrine disrupters”, Danish centre on endocrine disrupters, may 2012

[3] “Safety Datasheet for Hazardous Chemicals“, information sheet, Health and Safety Authority, July 2010

[4] BR Petrobas, Petrolatum, Safety Data Sheet, according to Regulation (EC) No. 453/2010, Revision date: 28/07/2011

[5] Acros Organics, Safety Data Sheet, Petrolatum, Revision Date: 19-Apr-2012

[6] http://www.reachcentrum.eu/en/consortiumslt/consortia-under-reach/titanium-dioxide-industry-reach-consortium.aspx

[7] “Effect of Treatment Media on the Agglomeration of Titanium Dioxide Nanoparticles: Impact on Genotoxicity, Cellular Interaction, and Cell Cycle“, Prasad RY, Wallace K, Daniel KM, Tennant AH, Zucker RM, Strickland J, Dreher K, Kligerman AD, Blackman CF, Demarini DM, ACS Nano. 2013 Feb 6, PMID: 23387956

[8] “Toxicity and interaction of titanium dioxide nanoparticles with microtubule protein“, Gheshlaghi ZN, Riazi GH, Ahmadian S, Ghafari M, Mahinpour R, Institute of Biochemistry and Biophysics, Department of Biochemistry, University of Tehran, Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 2008 Sep;40(9):777-82, PMID: 18776989

[9] http://www.salute.gov.it/cosmetici/paginaDettaglioCosmetici.jsp?id=160&menu=sperimentazione

[S.P.]

Scarsa riproducibilità degli esperimenti su animali per la cancerogenicità

Questo articolo tratta della riproducibilità in vivo della valutazione sul potenziale carcinogenico di 121 sostanze, comparando i risultati provenienti dalla letteratura scientifica generale con quelli del National Cancer Institute/National Toxicology Program (NCI/NTP). Gli autori rilevano il 57% di concordanza a parità di specie (topi e ratti).

Questo studio va a smentire i precedenti risultati che stimavano una riproducibilità del 93% per quanto riguarda i ratti e del 76% per i topi, i quali probabilmente sono viziati da bias:

Looking for an explanation for the discordance with our results, we realized that from 47 concordant experiments (sex, administration route, and target organs were considered; therefore, the number of experiments is larger than the number of compounds) with rats and mice listed by Gold et al. (16), 34 results were published by the same authors. This may have led to a bias towards identical results, but it may be also an indicator of the importance of strict experimental protocols for reproducibility. In addition, the results may differ for statistical reasons caused by the different data sets (size and selection of compounds)

Ovviamente, se la riproducibilità all’interno della stessa specie è così bassa, la trasposizione di questi risultati all’uomo lo sarà ancora meno.

[E Gottmann, S Kramer, B Pfahringer, and C Helma. Data quality in predictive toxicology: reproducibility of rodent carcinogenicity experiments. Environ Health Perspect. 2001 May; 109(5): 509–514.]

FULL TEXT: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1240311/pdf/ehp0109-000509.pdf

La risposta genomica dei modelli murini mima MISERAMENTE i disturbi infiammatori umani

Secondo un nuovo studio pubblicato su “PNAS” (“Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”), la risposta genomica dei modelli murini mima MISERAMENTE i disturbi infiammatori umani.

I risultati della sperimentazione sui topi, infatti, non possono essere trasferiti all’uomo per diversi tipi di patologie (sepsi, traumi, sindrome da distress respiratorio, endotossiemia e ustioni).

Abstract:

“A cornerstone of modern biomedical research is the use of mouse models to explore basic pathophysiological mechanisms, evaluate new therapeutic approaches, and make go or no-go decisions to carry new drug candidates forward into clinical trials. Systematic studies evaluating how well murine models mimic human inflammatory diseases are nonexistent. Here, we show that, although acute inflammatory stresses from different etiologies result in highly similar genomic responses in humans, the responses in corresponding mouse models correlate poorly with the human conditions and also, one another. Among genes changed significantly in humans, the murine orthologs are close to random in matching their human counterparts (e.g., R2 between 0.0 and 0.1). In addition to improvements in the current animal model systems, our study supports higher priority for translational medical research to focus on the more complex human conditions rather than relying on mouse models to study human inflammatory diseases.”

FULL TEXT: http://www.pnas.org/content/early/2013/02/07/1222878110.full.pdf+html

 

[Junhee Seok, H. Shaw Warren, Alex G. Cuenca, Michael N. Mindrinos, Henry V. Baker, Weihong Xu, Daniel R. Richards, Grace P. McDonald-Smith, Hong Gao, Laura Hennessy, Celeste C. Finnerty, Cecilia M. López, Shari Honari, Ernest E. Moore, Joseph P. Minei, Joseph Cuschieri, Paul E. Bankey, Jeffrey L. Johnson, Jason Sperry, Avery B. Nathens, Timothy R. Billiar, Michael A. West, Marc G. Jeschke, Matthew B. Klein, Richard L. Gamelli, Nicole S. Gibran, Bernard H. Brownstein, Carol Miller-Graziano, Steve E. Calvano, Philip H. Mason, J. Perren Cobb, Laurence G. Rahme, Stephen F. Lowry, Ronald V. Maier, Lyle L. Moldawer, David N. Herndon, Ronald W. Davis, Wenzhong Xiao, Ronald G. Tompkins, and the Inflammation and Host Response to Injury, Large Scale Collaborative Research Program

Genomic responses in mouse models poorly mimic human inflammatory diseases

PNAS 2013 ; published ahead of print February 11, 2013, doi:10.1073/pnas.1222878110]

Metodi di ricerca moderni: i modelli ODE

Siamo alla costante ricerca di metodi di studio predittivi e moderni, in contrapposizione a quelli datati e superati dei quali una grande fetta della scienza odierna si avvalla. Un grande passo è proprio rappresentato dall’utilizzo in questo senso dell’equazione differenziale ordinaria (ODE, dall’acronimo inglese “Ordinary differential equation”) in grado di esaminare i comportamenti dinamici dei processi cellulari, con la possibilità di variare (o standardizzare) vari parametri. Indicati cautelativamente ancora come metodo di supporto ai metodi tradizionali, i modelli ODE stanno mostrando la loro efficacia in vari campi, quali ad esempio lo studio del cancro [1] [2] [3], lo studio e la creazione di modelli 3D del sistema circolatorio [4], lo studio del diabete di tipo 1 [5] e lo studio e comprensione dell’osteoporosi e dell’osteomielite [6].

[1] “Simple ODE Models of Tumor Growth and Anti- Angiogenic or Radiation Treatment“, R.K. Sachs, L. R. Hlatky, P. Hahnfeldt, Mathematical and Computer Modelling 33 (2001) 1297-1305
[2] “Predictive mathematical models of cancer signalling pathways“, Journal of Internal Medicine, vol. 271, pag. 155-165, february 2012, DOI: 10.1111/j.1365-2796.2011.02492.x;
[3] “An ordinary differential equation model for the multistep transformation to cancer“, Spencer SL, Berryman MJ, García JA, Abbott D., 2004 Dec 21, PMID: 15488528
[4] “Analysis of a Geometrical Multiscale Model Based on the Coupling of ODEs and PDEs for Blood Flow Simulations“, A. Quaternoni, A. Veneziani, Multiscale Model. Simul., 1(2), 173–195. (23 pages)
[5] “Integrated model of metabolism and autoimmune response in β-cell death and progression to type 1 diabetes“, Marinković T, Sysi-Aho M, Orešič M., 2012;7(12):e51909. doi: 10.1371, PMID: 23251651
[6] Modelling osteomyelitis, Liò P, Paoletti N, Moni MA, Atwell K, Merelli E, Viceconti M., 2012;13 Suppl 14:S12. doi: 10.1186/1471-2105-13-S14-S12. Epub 2012 Sep 7, PMID: 23095605

[S.P.]