Il sistema immunitario su chip accelera lo sviluppo di nuovi vaccini

I ricercatori dell’Harvard Wyss Institute hanno modificato un modello di chip microfluidico del sistema immunitario umano, fornendo condizioni migliori per studiare come le cellule immunitarie rispondono a vaccini e agenti patogeni. Ciò potrebbe accelerare lo sviluppo di nuovi vaccini.

Gli scienziati hanno coltivato cellule B e T umane all’interno di un dispositivo microfluidico progettato per imitare le condizioni fisiche che queste cellule immunitarie avrebbero incontrato quando avrebbero raggiunto l’organo. Quando il flusso di nutrienti è stato aggiunto all’interno, è stato trovato qualcosa di inaspettato, hanno detto gli scienziati.

Coltivando cellule B e T umane all’interno di un dispositivo microfluidico e aggiungendovi sostanze nutritive, gli scienziati hanno scoperto la formazione di centri germinali che innescano risposte immunitarie complesse. I follicoli linfoidi cresciuti hanno secreto la sostanza chimica CXCL13, che viene normalmente prodotta in risposta all’infiammazione cronica. 

I linfociti B all’interno delle strutture esprimevano un enzima chiamato citidina deaminasi indotta dall’attivazione (AID), che attiva i linfociti B contro determinati antigeni. Si trovano anche plasmacellule in cui le cellule B mature si differenziano per secernere anticorpi.

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“Questi risultati sono particolarmente interessanti perché confermano che abbiamo un modello funzionale che può essere utilizzato per svelare alcune delle complessità del sistema immunitario umano, compreso il modo in cui risponde a vari tipi di agenti patogeni”, ha affermato Pranav Prabhala, coautore di lo studio.

Quindi gli scienziati hanno testato come il sistema immunitario artificiale avrebbe reagito alla vaccinazione: al chip microfluidico sono state aggiunte cellule dendritiche coinvolte nella produzione di antigeni. Il ceppo influenzale H5N1 è stato preso per l’esperimento e, naturalmente, i chip LF vaccinati hanno prodotto molte più plasmacellule e anticorpi anti-influenzali rispetto a quelli coltivati ​​in colture di cellule squamose convenzionali.

Risultati identici sono stati trovati anche negli esperimenti con vaccini antinfluenzali disponibili in commercio. È stato riscontrato che il livello di alcune citochine è simile a quello che accade nelle persone vaccinate. Ciò indica che i chip microfluidici LF sono vicini nel loro lavoro ai veri centri immunitari all’interno degli organismi viventi. 

A loro volta, ne consegue che possono diventare un analogo molto più umano degli esperimenti sugli animali per la futura ricerca immunologica e lo sviluppo di farmaci.

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