Scienziati della Penn State sviluppano un metodo innovativo per osservare le cellule immunitarie in azione
Scienziati della Penn State sviluppano un metodo innovativo per osservare le cellule immunitarie in azioneGli scienziati della Penn State hanno sviluppato un metodo innovativo basato su bolle per osservare le cellule immunitarie in azione. I macrofagi, piccole ma essenziali cellule del sistema immunitario, promettono terapie basate sulle cellule per numerose condizioni di salute. Sbloccare il pieno potenziale delle terapie a base di macrofagi dipende dalla nostra capacità di osservare le loro attività all’interno del corpo. Ora, i ricercatori della Penn State potrebbero aver sviluppato un metodo per monitorare queste cellule in azione.
Dettagli dello studio e importanza dei macrofagi
In uno studio pubblicato sulla rivista Small, i ricercatori della Penn State riportano una nuova tecnica di imaging ad ultrasuoni per visualizzare continuamente i macrofagi nei tessuti dei mammiferi, con potenziale applicazione umana in futuro.
“Un macrofago è un tipo di cellula immunitaria che è importante in quasi tutte le funzioni del sistema immunitario, dal rilevamento e l’eliminazione dei patogeni alla guarigione delle ferite”, ha detto l’autore corrispondente Scott Medina, professore associato di ingegneria biomedica. “È un componente del sistema immunitario che collega i due tipi di immunità: l’immunità innata, che risponde molto rapidamente ma in modo non molto preciso, e l’immunità adattativa, che è molto più lenta ad attivarsi ma risponde in modo molto più preciso”.
I macrofagi regolano queste due braccia della risposta immunitaria umana e aiutano il nostro corpo con funzioni come la lotta alle infezioni e la rigenerazione dei tessuti. D’altro canto, aiutano anche a mediare l’infiammazione legata a lesioni e malattie come il diabete e l’artrite reumatoide. Secondo Medina, queste cellule potrebbero essere sfruttate e applicate in terapie che aiuterebbero i pazienti con condizioni come il cancro, i disturbi autoimmuni, le infezioni e i tessuti danneggiati. Tali terapie comporterebbero l’isolamento, la modifica e/o l’ingegnerizzazione dei macrofagi per potenziare le loro proprietà per combattere le malattie, controllare le risposte immunitarie e promuovere la riparazione dei tessuti.
Tecnica di imaging ad ultrasuoni
I ricercatori si sono rivolti all’imaging ad ultrasuoni, una tecnica comune per vedere i tessuti interni del corpo. Tuttavia, con gli ultrasuoni da soli, i macrofagi si confondono con le loro cellule compagne.
“Durante l’imaging ad ultrasuoni, i macrofagi sono praticamente invisibili perché non si può distinguere dove si trovano le cellule rispetto a tutte le altre cellule che si trovano nei nostri tessuti”, ha detto Medina. “Tutti si comportano allo stesso modo, quindi non si possono davvero vedere cellule specifiche. Abbiamo dovuto creare quello che viene chiamato un agente di contrasto, qualcosa con cui le nostre cellule di interesse potrebbero essere etichettate e che fornirebbe un contrasto di immagine diverso dallo sfondo. Ed è qui che sono entrate in gioco queste nanoemulsioni”.
Risultati della ricerca e applicazioni future
Hanno testato questa nuova tecnica in un campione di tessuto porcino e hanno scoperto che l’imaging dei macrofagi ha funzionato. L’approccio permette ai ricercatori di vedere cosa stanno facendo le cellule immunitarie nel corpo in modo continuo, consentendo una migliore comprensione di come viene regolato il sistema immunitario e qual è il suo ruolo nel combattere le malattie, ha detto Medina. Oltre a ciò, Kim ha notato, può anche aiutare a sviluppare terapie migliori per le cellule immunitarie per i pazienti in futuro.
“Ad esempio, per un paziente con un tumore, questa ricerca potrebbe consentire l’ingegnerizzazione di una terapia cellulare a base di macrofagi più efficace e con meno effetti collaterali e meno gravi”, ha detto Kim.
I prossimi passi della ricerca includono l’esplorazione della possibilità di utilizzare questa tecnica per altri tipi di visualizzazione delle cellule immunitarie all’interno del corpo umano, o per monitorare l’accumulo di placca nelle arterie. Inoltre, i ricercatori stanno cercando collaboratori per avanzare la tecnica.
“Speriamo di lavorare con altri nella ricerca immunologica che hanno interessi particolari e potrebbero trovare questa tecnologia utile, quindi siamo sicuramente aperti a ulteriori collaborazioni e applicazioni”, ha detto Medina.