I ricercatori della UCLA hanno sviluppato linfociti T sintetici, o cellule T, che sono facsimili quasi perfetti delle cellule T umane.
La capacità di creare cellule artificiali potrebbe essere un passo fondamentale verso farmaci più efficaci per trattare il cancro e le malattie autoimmuni e potrebbe portare a una migliore comprensione del comportamento delle cellule immunitarie umane. Tali cellule potrebbero anche essere utilizzate per potenziare il sistema immunitario di persone con cancro o deficit immunitari.
Il gruppo di ricerca comprende scienziati della scuola di odontoiatria UCLA, della scuola di ingegneria UCLA Samueli e del dipartimento di chimica e biochimica del collegio UCLA ed è guidato dal Dott. Alireza Moshaverinia, un assistente Professore di protesi dentaria presso la scuola odontoiatrica.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Materials.
“La complessa struttura dei linfociti T e la loro natura multifunzionale hanno reso difficile per gli scienziati replicarli in laboratorio”, ha detto Moshaverinia. “Con questa svolta, possiamo usare le cellule T sintetiche per progettare trasportatori di farmaci più efficienti e capire il comportamento delle cellule immunitarie“.
I linfociti T naturali sono difficili da usare nella ricerca perché sono molto delicati poiché, dopo essere stati estratti dagli umani o da animali, tendono a sopravvivere solo per pochi giorni.
“Siamo stati in grado di creare una nuova classe di cellule T artificiali in grado di potenziare il sistema immunitario di un ospite interagendo attivamente con le cellule immunitarie attraverso il contatto diretto, l’attivazione o il rilascio di segnali infiammatori o regolatori“, ha spiegto Mohammad Mahdi Hasani-Sadrabadi, un assistente project scientist presso la UCLA. “Vediamo i risultati di questo studio come un altro strumento per attaccare le cellule tumorali e altri agenti cancerogeni”.
Le cellule T svolgono un ruolo chiave nel sistema immunitario. Si attivano quando l’infezione penetra nel corpo e fluiscono attraverso il flusso sanguigno per raggiungere le aree infette. Poiché devono attraversare piccoli spazi e pori, le cellule T hanno la capacità di deformarsi fino a un quarto delle loro dimensioni normali. Possono anche crescere fino a quasi tre volte la loro dimensione originale e questo le aiuta a combattere o superare gli antigeni che attaccano il sistema immunitario.
Fino a poco tempo fa, i bioingegneri non erano stati in grado di imitare la natura complessa delle cellule T umane. Ma i ricercatori della UCLA sono stati in grado di replicare la loro forma, dimensione e flessibilità, in modo che possano svolgere le loro funzioni di base di target e ricerca delle infezioni.
Il team ha fabbricato cellule T usando un sistema microfluidico. (La microfluidica si concentra sul comportamento, il controllo e la manipolazione dei fluidi, in genere su una scala submillimetrica.) I ricercatori hanno combinato due soluzioni diverse: olio minerale e un biopolimero alginato, una sostanza gommosa composta da polisaccaridi e acqua. Quando i due fluidi si combinano, creano microparticelle di alginato, che replicano la forma e la struttura delle cellule T naturali. Gli scienziati hanno quindi raccolto le microparticelle in un bagno di ioni di calcio e hanno regolato la loro elasticità modificando la concentrazione di ioni di calcio nel bagno.
Una volta creati i linfociti T con le proprietà fisiche appropriate, i ricercatori dovevano adeguare gli attributi biologici delle cellule – per conferire loro le stesse caratteristiche che consentono alle cellule T naturali di essere attivate per combattere le infezioni, penetrare nel tessuto umano e liberare i messaggeri cellulari per regolare l’infiammazione. Per fare ciò, hanno rivestito le cellule T di fosfolipidi, in modo che il loro esterno imitasse strettamente le membrane cellulari umane. Quindi, utilizzando un processo chimico chiamato bioconiugazione, gli scienziati hanno collegato le cellule T con i segnalatori CD4, le particelle che attivano le cellule T naturali per attaccare le cellule tumorali o le infezioni.
Moshaverinia ha detto che altri scienziati potrebbero utilizzare lo stesso processo per creare vari tipi di cellule artificiali, come cellule killer naturali o microfagi, per la ricerca su malattie specifiche o per aiutare a sviluppare nuovi trattamenti. In futuro, l’approccio potrebbe aiutare gli scienziati a sviluppare un database di una vasta gamma di cellule sintetiche che imitano le cellule umane.
Fonte: EurekAlert
