Modelli cutanei 3D: nuovi standard per i test di efficacia
La pelle è l’organo più esteso del corpo umano e svolge funzioni fondamentali di protezione, termoregolazione e mantenimento dell’equilibrio idrico. Le mucose, sebbene strutturalmente diverse, condividono molte di queste funzioni e necessitano di analoghe attenzioni nella formulazione dei prodotti topici. In tema di formulazione prodotti e analisi cosmetiche diventano importanti i modelli in vitro 3D.
La tecnologia ha permesso lo sviluppo di modelli tridimensionali ricostruiti di epidermide e mucosa (orale, vaginale, respiratoria), in grado di mimare fedelmente le caratteristiche fisiologiche e patologiche dei tessuti umani. Tra i modelli disponibili troviamo per esempio:
- RHE (Reconstructed Human Epidermis)
- HOE (Human Oral Epithelium)
- HVE (Human Vaginal Epithelium)
Sono inoltre a disposizione varianti che simulano condizioni specifiche: pelle bruciata, diabetica, pigmentata, infettata.
Questi modelli permettono di testare prodotti finiti o materie prime in condizioni realistiche, valutando parametri biologici rilevanti senza ricorrere a studi in vivo.
Cosa si può testare? Cosmetici e dispositivi medici
Nel settore cosmetico contemporaneo, la sicurezza e l’efficacia dei prodotti rappresentano requisiti imprescindibili. Le aspettative dei consumatori, unite a normative sempre più stringenti, richiedono approcci scientifici rigorosi per supportare le dichiarazioni ("claim") riportate sulle etichette dei cosmetici. In questo contesto, i test di efficacia in vitro rappresentano uno strumento essenziale e altamente affidabile.
I test in vitro sono applicabili sia a cosmetici (ai sensi del Regolamento UE n. 1223/2009 e n. 655/2013) sia a dispositivi medici (Regolamento UE 2017/745). In entrambi i casi, l’obiettivo è la valutazione scientifica dell’efficacia per supportare claim quali: idratazione e protezione barriera, effetti lenitivi e antiossidanti, stimolazione della sintesi di collagene ed elastina, azione pigmentante o depigmentante e inibizione di enzimi specifici come la 5α-reduttasi. Nel caso dei dispositivi medici è necessario scegliere il protocollo più opportuno per mettere in evidenza il meccanismo d’azione (che non deve essere di tipo FIM “farmacologico, immunologico e metabolico).
Un esempio di test può essere “Ceramidi e barriera cutanea”, un test su epidermide 3D trattata con IL-4 per simulare uno stato infiammatorio in cui viene valutato se il prodotto è in grado di ripristinare i livelli di ceramidi nella cute, lipidi che sono fondamentali per la funzione barriera, a seguito di stress.
Un altro esempio di analisi può essere rappresentato dall’attività lenitiva su diversi tipi di epitelio (orale, vaginale e cutaneo), in questa situazione si va a valutare l'inibizione del rilascio della citochina infiammatoria IL-1α dopo stress da SLS (Sodium Lauryl Sulfate).
La stimolazione del collagene è un'altra prova importante dove si può misurare la neosintesi del collagene I, III e IV in modelli cutanei umani 3D, supportando claim anti-aging.
I vantaggi dei test in vitro possono essere diversi. Possono garantire un approccio etico e sostenibile rispetto alla sperimentazione animale, consentono di avere dati riproducibili, di personalizzare i protocolli in base all’area corporea o alla patologia e infine danno la possibilità di fare test su prodotti finiti e non solo su principi attivi.
Limiti e considerazioni
Nonostante i numerosi vantaggi, i test in vitro richiedono metodi validati, controlli rigorosi e un’attenta interpretazione dei risultati. Inoltre, in molti casi, è consigliabile affiancare test in vivo per una valutazione completa.
I test di efficacia in vitro su modelli 3D rappresentano una solida base scientifica per la validazione di claim cosmetici e per la caratterizzazione dei dispositivi medici topici. Grazie all’impiego di tecnologie avanzate e modelli sempre più sofisticati, è oggi possibile ottenere dati affidabili e predittivi con un impatto minimo su persone e animali.
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Cosmetic & Medical Device
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