Επιστήμονες ανέπτυξαν συνθετικά κύτταρα Τ «κατ' εικόνα» των ανθρώπινων
Το νέο επίτευγμα που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Advanced Materials» εκτιμάται ότι θα οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικές θεραπείες για τον καρκίνο και τα αυτοάνοσα νοσήματα καθώς και σε καλύτερη κατανόηση της συμπεριφοράς των ανθρώπινων ανοσοκυττάρων. Οι επιστήμονες από το UCLA κατάφεραν να αναπαραγάγουν στο εργαστήριο το σχήμα, το μέγεθος αλλά και την ευελιξία των Τ κυττάρων, χαρακτηριστικά που επιτρέπουν στα τεχνητά κύτταρα να φέρνουν εις πέρας τις βασικές λειτουργίες τους που αφορούν τη στόχευση και την καταπολέμηση των λοιμώξεων.
«Η πολύπλοκη δομή των Τ κυττάρων και η πολυλειτουργική φύση τους είχε καταστήσει μέχρι σήμερα άκρως δύσκολη την ‘αντιγραφή’ τους στο εργαστήριο» ανέφερε ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Αλιρεζά Μοσαβερίνια, επίκουρος καθηγητής Προσθοδοντικής στην Οδοντιατρική Σχολή του UCLA και προσέθεσε ότι «τώρα πια μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε συνθετικά Τ κύτταρα για να αναπτύξουμε πιο αποτελεσματικά ‘οχήματα μεταφοράς’ φαρμάκων αλλά και για να κατανοήσουμε καλύτερα τη συμπεριφορά των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος».
Τα «ευλύγιστα» κύτταρα-κλειδιά του ανοσοποιητικού
Τα φυσικά Τ κύτταρα είναι πολύ δύσκολο να χρησιμοποιηθούν στην έρευνα καθώς είναι άκρως «εύθραυστα» - όταν εξαχθούν από τον οργανισμό του ανθρώπου όσο και άλλων ζώων επιβιώνουν για λίγες μόνο ημέρες. Πρόκειται για κύτταρα που κατέχουν ρόλο-«κλειδί» στο ανοσοποιητικό σύστημα. Ενεργοποιούνται όταν ένας λοιμογόνος παράγοντας εισέλθει στον οργανισμό και ταξιδεύουν στην κυκλοφορία του αίματος προκειμένου να φθάσουν στην εκάστοτε «πληγείσα» περιοχή. Καθώς χρειάζεται να περνούν μέσα από πολύ μικρά κενά έχουν την ικανότητα να αλλάζουν σχήμα και μέγεθος – μπορούν να φθάσουν στο ¼ του αρχικού τους μεγέθους. Μπορούν επίσης να αυξηθούν στο μέγεθος σχεδόν κατά τρεις φορές, γεγονός που τα βοηθά να πολεμούν τα αντιγόνα που επιτίθενται στο ανοσοποιητικό σύστημα.
Μέχρι πρόσφατα οι ειδικοί στην εμβιομηχανική δεν είχαν καταφέρει να μιμηθούν όλες αυτές τις ιδιότητες των ανθρώπινων Τ κυττάρων σε εργαστηριακές συνθήκες. Αυτό επέτυχαν τώρα οι ειδικοί του UCLA.
Βήμα-βήμα το επίτευγμα
Με ποιον τρόπο; Η ομάδα χρησιμοποίησε ένα μικροροϊκό σύστημα (η μικροροϊκή επικεντρώνεται στη συμπεριφορά, στον έλεγχο και στη διαχείριση των υγρών, σε κλίμακα μικρότερη του χιλιοστού). Οι επιστήμονες συνδύασαν δύο διαφορετικά διαλύματα – ορυκτέλαιο και ένα αλγινικό βιοπολυμερές. Όταν τα δύο αυτά υγρά ενώνονται δημιουργούν μικροσωματίδια αλγινικού οξέος τα οποία μιμούνται το σχήμα και τη δομή των φυσικών Τ κυττάρων. Στη συνέχεια οι ερευνητές συνέλεξαν τα μικροσωματίδια από ένα «μπάνιο» ιόντων ασβεστίου και τους χάρισαν ελαστικότητα αλλάζοντας τη συγκέντρωση των ιόντων ασβεστίου στο «μπάνιο».
Αφού τα τεχνητά Τ κύτταρα είχαν λάβει τις σωστές φυσικές ιδιότητες ήταν απαραίτητο να λάβουν και τις απαραίτητες βιολογικές ιδιότητες – να αποκτήσουν τα χαρακτηριστικά εκείνα που επιτρέπουν στα φυσικά Τ κύτταρα να πολεμούν τις λοιμώξεις, να διεισδύουν στους ανθρώπινους ιστούς και να εκλύουν τα κατάλληλα σήματα ώστε να ρυθμίζουν τις φλεγμονές. Για να επιτευχθεί αυτό οι επιστήμονες κάλυψαν τα Τ κύτταρα του εργαστηρίου με φωσφολιπίδια έτσι ώστε το εξωτερικό τους μέρος να μοιάζει με τις ανθρώπινες κυτταρικές μεμβράνες. Τέλος μέσω μιας ειδικής χημικής διαδικασίας συνέδεσαν τα κύτταρα με ειδικά σωματίδια τα οποία ενεργοποιούν τα Τ κύτταρα ώστε να επιτίθενται στις λοιμώξεις αλλά και στα καρκινικά κύτταρα.
Άνοιξε ο δρόμος για δημιουργία πολλών κυτταρικών τύπων
Σύμφωνα με τον καθηγητή Μοσαβερίνια τώρα που η διαδικασία αυτή κατέστη εφικτή, άλλες ομάδες μπορούν να την ακολουθήσουν για να δημιουργήσουν πολλούς τύπους τεχνητών κυττάρων, όπως φυσικά φονικά κύτταρα και μικροφάγα κύτταρα, για έρευνα σε συγκεκριμένες νόσους αλλά και για την ανάπτυξη θεραπειών. Μελλοντικά η προσέγγιση μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη μιας μεγάλης βάσης δεδομένων που θα περιέχει πολλά είδη συνθετικών κυττάρων τα οποία θα μιμούνται τα αντίστοιχα ανθρώπινα κύτταρα.
Το διάβασα στο tovima.gr
