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\par Augusto Pessina,}{
\par Dipartimento di Sanit\'e0 Pubblica, Microbiologia, Virologia ,Facolt\'e0 di Medicina e Chirurgia
\par  Universit\'e0 Statale di  Milano}{\b 
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\par 
\par La notizia
\par }{Il 21 marzo 2006 il comitato scientifico consultivo del Centro europeo per la convalida dei metodi alternativi (ECVAM) ha approvato  sei nuovi metodi di prova alternativi che consentiranno di ridu
rre il ricorso alla sperimentazione animale per alcuni farmaci e sostanze chimiche . I nuovi tests, effettuati su colture cellulari anzich\'e9 su animali, permettono di determinare la tossicit\'e0
 dei farmaci antitumorali e identificare i farmaci contaminati. Oltre a ridurre il numero di animali necessari ai fini della sperimentazione, i metodi approvati oggi miglioreranno l\rquote accuratezza dei test e contribuiranno cos\'ec
 a rendere i prodotti pi\'f9 sicuri. 
\par }\pard\plain \s15\ql \li0\ri0\nowidctlpar\faauto\rin0\lin0\itap0 \b\fs24\lang1040\langfe1040\cgrid\langnp1040\langfenp1040 {Uno dei test approvati \'e8 noto come Colony Forming Unit-Granulocytes-Macrophages (CFU-GM) ed \'e8 volto a render pi\'f9
 preciso il dosaggio di alcuni farmaci ad elevata tossicit\'e0 utilizzati nella chemioterapia per la cura dei tumori.
\par }\pard\plain \ql \li0\ri0\nowidctlpar\faauto\rin0\lin0\itap0 \fs24\lang1040\langfe1040\cgrid\langnp1040\langfenp1040 {
\par 
\par }{\b Il gruppo di ricerca
\par }{Il lavoro di ottimizzazione , prevalidazione }{\b (1)}{ e  validazione }{\b (2)  }{di questo test nella sua applicazione  nel campo della ematotossicologia \'e8
 stato eseguito da un  gruppo di ricerca internazionale costituitosi  nel 1996 e coordinato dal Dr Augusto Pessina ( Responsabile del Laboratorio di Colture Cellulari della Sezione di Microbiologia del  Dipartimento di Sanit\'e0
 Pubblica, Microbiologia, Virologia della Facolt\'e0 di Medicina e Chirurgia dell\rquote  Universit\'e0 Statale di  Milano ) . Il gruppo di ricercatori dell\rquote Universit\'e0 di Milano , con il supporto del Consorzio Milano Ricerche 
 in collaborazione con ECVAM, JRC( Ispra), ha coordinando lo studio  coinvolgendo quattro centri di ricerca in : Spagna (Cell Biology, Environment Institute, CIEMAT, Madrid);  Francia (Ecole Superieure de Microbiologie et S\'e8curit\'e9
 Alimentaire (ESMISAB), Universit\'e8 de Bretagne Occidentale, Plouzan\'e8
 ); Belgio ( Department of Environmental Toxicology, VITO-Flemish Institute for Technological Research, Mol ) e Stati Uniti ( Laboratory of Pharmacology, Cancer Centre, Wayne State University, Detroit (MI)). La fase di validazione del test \'e8
 stata rigorosamente  eseguita in \'93doppio cieco\'94 avvalendosi di agenti  esterni: BIBRA International, Carshalton (UK) ed Oncology Research and Regulatory Consulting Associates, Grosse Pointe Woods (USA) che hanno  fornito le mole
cole da studiare  codificate secondo criteri di GLP e sicurezza. 
\par }{\b 
\par Il test GM-CFU
\par }\pard \ql \li0\ri-926\nowidctlpar\tx9230\faauto\rin-926\lin0\itap0 {Il test validato \'e8 un test clonogenico in coltura semisolida ( agar o  metilcellulosa) in cui la proliferazione/differenziazione di progenitori emopoietici \'e8 ottenuta per sti
molazione \'93 in vitro\'94 con specifiche citochine}{\b  (3). }{Diversi protocolli}{\b  }{sperimentali}{\b    }{
sono stati suggeriti ed utilizzati  in ematologia ma  pochi di questi sono stati sviluppati fino ad ottenere uno  procedura operativa standardizzata atta a valutare la tossicit\'e0 in vitro di molecole sul sistema emopoietico }{\b (4)}{
. Lo studio in questione ha riguardato il test clonogenico che prevede la stimolazione dei progenitori granulocitico-macrofagici (GM-CFU) del quale \'e8 stata  messa a punto una procedura standard  successivamente analizzata  per la sua riproducibilit\'e0
 in condizioni sperimentali diverse per  specie animale (murina verso umana ) , sorgente di progenitori ( midollo osseo  verso sangue di cordone ombelicale), attivit\'e0 stimolante e composizione del terreno co
lturale (citochina singola verso coktail  di citochine ) ecc. In questo modo \'e8 il test \'e8 stato adattato ed applicato a studi di ematotossicologia in vitro dove \'e8 richiesto che l\rquote attivit\'e0
 tossica del composto sia influenzata il meno possibile dalle condizioni colturali.  La validazione ha quindi prodotto un modello predittivo che permette di  aggiustare i dati di tossicit\'e0 ottenuti nell\rquote animale cosi da applicarli all\rquote 
uomo con maggiore affidabilit\'e0 e sicurezza.  
\par }\pard \ql \li0\ri0\nowidctlpar\faauto\rin0\lin0\itap0 {
\par }{\b L'ematotossicit\'e0
\par }{Per comprendere adeguatamente la portata di questo test \'e8 necessario avere presente alcuni aspetti essenziali riguardanti l'ematotossicit\'e0.
\par Il rapido turnover delle cellule del sistema emopoietico (deputato a mantenere l\rquote omeostasi di tutto il sangue compresa buona parte della componente immunitaria) lo rende un bersaglio molto sensibile  ai fenomeni di tossicit\'e0
  che si esplicano con diversi meccanismi sia verso cellule mature , che  verso progenitori in rapida  proliferazione e differenziazione . Questi particolari effetti avversi so
no conseguenza diretta della assunzione di farmaci  oppure secondari alla tossicit\'e0  espressa verso altri organi o sistemi. 
\par Se per certe terapie ed entro certi limiti  un tale effetto tossico \'e8 inevitabile per ottenere benefici , in altri casi \'e8 assolutamente intollerabile ed  \'e8
 quindi importante disporre di strumenti adeguati per predire fenomeni  gravi di ematotossicit\'e0 come certe forme di mielosoppressione o granulocitopenia .
\par Anche dopo l\rquote avvento dei bersagli molecolari nello sviluppo di nuovi approcci terapeutici , per oltre il 50 %  dei farmaci  antineoplastici la mielotossicit\'e0  \'e8 ancora una delle maggiori limitazioni  all\rquote uso di dosaggi pieni.
\par Le agenzie regolatrici  richiedono,  per tutti i farmaci , studi di tossicologia in vivo  in almeno due specie animali (una delle quali non-roditore, di solito il cane) e la loro potenziale ematotossicit\'e0 \'e8
  dedotta  dai parametri di ematologia clinica monitorati nell\rquote animale (come la severit\'e0 della citopenia, tempi di esposizione necessari, grado di reversibilit\'e0, ecc)  sulla base dei quali si tenta di  predire la tossicit\'e0
 nella specie umana.  Ancora oggi, i dati sperimentali costituiscono il principale criterio usato per calcolare  la pi\'f9 alta dose  da amministrare nella cosiddetta fase I di sperimentazione clinica  fatta nell\rquote 
uomo e gli aspetti regolatori sottolineano l\rquote importanza di stabilire due fondamentali  livelli di esposizione:  la pi\'f9 elevata dose che non causa effetti avversi e quella che causa la massima perturbazione tollerata nella conta del sangu
e periferico (definita come MTD)}{\b (5)}{. Quasi il 30% dei farmaci fallisce durante i trials clinici su pazienti a causa degli effetti tossici, nonostante siano stati eseguiti preventivamente tutti i tests tossicologici in animale .
\par Proprio per prevedere se un nuovo  composto sar\'e0 clinicamente tossico sul midollo osseo  umano, i tests in vitro possono ridurre l\rquote incertezza  insita nella estrapolazione  dall\rquote 
animale di laboratorio alla  specie umana e contribuire ad una pi\'f9 precisa previsione.
\par 
\par }{\b Importanza predittiva del test GM-CFU 
\par }{Il test GM-CFU \'e8 stato  validato come strumento predittivo della neutropenia acuta in pazienti esposti a farmaci antitumorali. La procedura standard utilizza cellule da midollo osseo di topo e cellule da sang
ue di cordone ombelicale umano(che contiene cellule staminali e progenitori ematici che rispondono in modo simile a quelli del midollo osseo) sulle quali viene determinata la tossicit\'e0 diretta dei composti. 
\par Rispetto alla sola sperimentazione animale , questo test offre un maggior grado di precisione, poich\'e8 affina i margini di sicurezza riducendo l\rquote incertezza dovuta alla estrapolazione animale/uomo e fornisce una base pi\'f9
 razionale per determinare  le dosi cliniche e valutare i limiti di esposizione umane  definiti come massima dose tollerata (MDT). In pratica quindi il test GM-CFU  contribuisce a ridurre il rischio di sovradosaggio letale che pu\'f2
 verificarsi nel primo gruppo di pazienti trattati con nuovi farmaci.
\par Infatti, la prima fase della sperimentazione farmacologia clinica  ( cosiddetta di fase I  ) ha come obiettivo quello di valutare la MDT nell\rquote uomo mediante somministrazione di quantit\'e0 crescenti di farmaco  in volontari sani e maschi e nell
\rquote intraprendere  questa fase clinica \'e8 importante che meno 
pazienti possibile siano trattati con dosi di farmaco ad elevato rischio tossico. Va anche sottolineato che  per i nuovi tipi di farmaci ( proteine ricombinanti, anticorpi, ecc)  che rappresentano oltre il 50 % nelle nuove notifiche , la tossicologia trad
izionale non funziona bene o non funziona affatto e questo test potrebbe offrire un ulteriore strumento di indagine tossicologica.  
\par }\pard\plain \s1\ql \li0\ri0\keepn\nowidctlpar\faauto\outlinelevel0\rin0\lin0\itap0 \b\fs24\lang1040\langfe1040\cgrid\langnp1040\langfenp1040 {
\par Conclusione
\par }\pard\plain \ql \li0\ri0\nowidctlpar\faauto\rin0\lin0\itap0 \fs24\lang1040\langfe1040\cgrid\langnp1040\langfenp1040 {I risultati gi\'e0 ottenuti con questo tests sono quindi  molto importanti per almeno due fondamentali aspetti: 
\par }\pard \ql \li0\ri0\nowidctlpar\tx0\faauto\rin0\lin0\itap0 {Uno, pi\'f9 diretto, che i tests in vitro come quello validato contribuiscono a migliorare il livello di sicurezza nei trials clinici di fase I.  Ci\'f2 \'e8
 di  importanza critica soprattutto alla luce di quanto recentemente riportato nel marzo 2006  circa il drammatico esito che ha avuto il trattamento di alcuni giovani con  un nuovo farmaco (TGN1412) in sperimentazione a Londra 
\par }\pard\plain \s15\ql \li0\ri0\nowidctlpar\tx720\faauto\rin0\lin0\itap0 \b\fs24\lang1040\langfe1040\cgrid\langnp1040\langfenp1040 {\b0 L\rquote altro, pi\'f9
 generale, sottolinea che le tecniche di colture cellulari in vitro possono essere utili nel valutare  differenze di specie cos\'ec che con diversi modelli cellulari (per esempio murino e  umano ) si possa tentare di estrapolare dati su possibili effetti 
\'93in vivo\'94 nella specie umana. Poich\'e9 recenti pubblicazioni }{(6,7)}{\b0  hanno anche mostrato che la procedura standard validata pu\'f2  essere miniaturizzato in piastre da 96 pozzetti essa pu\'f2
 quindi essere applicata ad un elevato numero di molecole di grande interesse per l\rquote industria farmaceutica proprio nelle prime fasi di sviluppo di una nuova molecola.
\par Infatti, il test nella sua versione miniaturizzata \'e8 stato recentemente applicato per valutare la sensibilit\'e0
 in vitro di precursori mieloidi umani e di topo verso dieci nuove molecole antitumorali della Cancer Research UK ed  ha confermato che le curve dose-risposta  predittive come nel tes
t originale validato tanto da  suggerire che possa esser usato in high-throughput screening. 
\par }\pard\plain \ql \li0\ri0\nowidctlpar\faauto\rin0\lin0\itap0 \fs24\lang1040\langfe1040\cgrid\langnp1040\langfenp1040 {\b 
\par }\pard\plain \s1\ql \li0\ri0\keepn\nowidctlpar\faauto\outlinelevel0\rin0\lin0\itap0 \b\fs24\lang1040\langfe1040\cgrid\langnp1040\langfenp1040 {Bibliografia
\par }\pard\plain \ql \li0\ri0\nowidctlpar\faauto\rin0\lin0\itap0 \fs24\lang1040\langfe1040\cgrid\langnp1040\langfenp1040 {\b\fs22 1}{\fs22 
 Pessina, A., Albella, B., Bueren, J., Brantom, P., Casati, S., Gribaldo, L., Croera, C., Gagliardi, G., Foti, P., Parchment, R., Parent-Massin, D.
, Sibiril, Y., Schoeters, G. and Van Den Heuvel, R (2001) Prevalidation of a model for predicting acute neutropenia by Colony Forming Unit-Granulocyte/Macrophage (CFU-GM) assay. Toxicology in Vitro 15, 729-740.
\par }{\b\fs22 2 }{\fs22 Pessina A, Albella B, Bayo M, Bueren J, Bra
ntom P, Casati S, Croera C, Gagliardi G, Foti P, Parchment R, Parent-Massin D, Schoeters G, Sibiril Y, Van Den Heuvel R, Gribaldo L. (2003) Application of the CFU-GM assay to predict acute drug-induced neutropenia: an international blind trial to validate
 a prediction model for the maximum tolerated dose (MTD) of myelosuppressive xenobiotics. }{\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 Toxicological Sciences 75, 355-367.
\par }\pard\plain \s17\qj \li0\ri0\widctlpar\aspalpha\aspnum\faauto\adjustright\rin0\lin0\itap0 \fs24\lang2057\langfe1040\cgrid\langnp2057\langfenp1040 {\b\fs22 3}{\fs22 
 Bradley TR, Metcalf D. (1966) The growth of mouse bone marrow cells in vitro. Austr J Exp Biol Med  44, 287-298. 
\par }\pard\plain \ql \li0\ri0\widctlpar\aspalpha\aspnum\faauto\adjustright\rin0\lin0\itap0 \fs24\lang1040\langfe1040\cgrid\langnp1040\langfenp1040 {\b\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 4}{\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057  Pessina A, Ma
lerba I, Gribaldo L.(2005) Haematotoxicity testing by cell clonogenic assay in drug development and preclinical trials. Curr.Pharmaceut.Design}{\b\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057  }{\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 11,1055-1065.
\par }\pard \qj \li0\ri0\widctlpar\aspalpha\aspnum\faauto\adjustright\rin0\lin0\itap0 {\b\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 5 }{\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 Parchment RE, Huang M, Erickson-Miller CL.(1993) Roles for \'93In vitro\'94
 Myelotoxicity Tests in Preclinical Drug Development and Clinical Trial Planning. Toxicologic Pathology  21,}{\b\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057  }{\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 241-250. 
\par }\pard \ql \li0\ri0\nowidctlpar\faauto\rin0\lin0\itap0 {\b\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 6 }{\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 Pessina A}{\b\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 ,}{\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 
 Croera C, Bayo M,  Malerba I, Passardi L, Cavicchini L,Neri MG, Gribaldo L.(2004) A methylcellulose microculture assay for the in vitro assessment  of drug toxicity on granulocyte- macrophage progenitors (CFU-GM). }{\fs22 ATLA 32,7-23.
\par }{\b\fs22 7 }{\fs22 Malerba I, Ferrario D,Farmer H,Gribaldo L,Casati S. (2006). }{\fs22\lang2057\langfe1040\langnp2057 Inhibition of GM-CFU colony growth by ten anticancer drugs assessed by a high-throughput clonogenic microtest. Comm. T
o 46th ETCS Meeting , March 26-29, Verona, Italy.
\par }{\lang2057\langfe1040\langnp2057 
\par 
\par }}