Los investigadores de la UCLA han desarrollado linfocitos T sintéticos, o células T, que son facsímiles casi perfectos de las células T humanas.
La capacidad de crear células artificiales podría ser un paso clave hacia medicamentos más efectivos para tratar el cáncer y las enfermedades autoinmunes y podría conducir a una mejor comprensión del comportamiento de las células inmunes humanas. Estas células también podrían usarse con el tiempo para estimular el sistema inmunológicode personas con cáncer o inmunodeficiencias.
El equipo de investigación estaba compuesto por científicos de la Facultad de Odontología de la UCLA, la Facultad de Ingeniería Samueli de la UCLA y el departamento de química y bioquímica del Colegio de la UCLA, y fue dirigido por la Dra. Alireza Moshaverinia, profesora asistente de prostodoncia en la escuela dentalLos hallazgos se publican en la revista. Materiales avanzados .
"La compleja estructura de las células T y su naturaleza multifuncional han dificultado que los científicos las repliquen en el laboratorio", dijo Moshaverinia. "Con este avance, podemos usar células T sintéticas para diseñar portadores de drogas más eficientes y comprender elcomportamiento de las células inmunes "
Las células T naturales son difíciles de usar en la investigación porque son muy delicadas y porque después de ser extraídas de humanos y otros animales, tienden a sobrevivir solo unos pocos días.
"Pudimos crear una nueva clase de células T artificiales que son capaces de estimular el sistema inmunitario del huésped al interactuar activamente con las células inmunes a través del contacto directo, la activación o la liberación de señales inflamatorias o reguladoras", dijo Mohammad Mahdi Hasani-Sadrabadi,científico asistente del proyecto en UCLA Samueli. "Vemos los hallazgos de este estudio como otra herramienta para atacar las células cancerosas y otros carcinógenos".
Las células T juegan un papel clave en el sistema inmune. Se activan cuando la infección ingresa al cuerpo y fluyen a través del torrente sanguíneo para llegar a las áreas infectadas. Debido a que deben exprimirse entre pequeños huecos y poros, las células T tienen la capacidad de deformarsehasta una cuarta parte de su tamaño normal. También pueden crecer hasta casi tres veces su tamaño original, lo que les ayuda a combatir o superar los antígenos que atacan el sistema inmunitario.
Hasta hace poco, los bioingenieros no habían podido imitar la naturaleza compleja de las células T humanas. Pero los investigadores de la UCLA pudieron replicar su forma, tamaño y flexibilidad, lo que le permite realizar sus funciones básicas de focalización y orientación eninfecciones
El equipo fabricó células T usando un sistema microfluídico. Microfluidics se enfoca en el comportamiento, control y manipulación de fluidos, típicamente en una escala submilimétrica. Combinaron dos soluciones diferentes: aceite mineral y un biopolímero de alginato, un tipo de goma.sustancia hecha de polisacáridos y agua. Cuando los dos fluidos se combinan, crean micropartículas de alginato, que replican la forma y estructura de las células T naturales. Luego, los científicos recolectaron las micropartículas de un baño de iones de calcio y ajustaron su elasticidad cambiando la concentraciónde iones de calcio en el baño.
Una vez que crearon las células T con las propiedades físicas adecuadas, los investigadores necesitaron ajustar los atributos biológicos de las células, para darles los mismos rasgos que permiten que las células T naturales se activen para combatir infecciones, penetrar el tejido humano y liberar célulasmensajeros para regular la inflamación. Para hacer eso, cubrieron las células T con fosfolípidos, de modo que su exterior imitara de cerca las membranas celulares humanas. Luego, usando un proceso químico llamado bioconjugación, los científicos vincularon las células T con señalizadores CD4, las partículas queactivar las células T naturales para atacar infecciones o células cancerosas.
Moshaverinia dijo que otros científicos podrían usar el mismo proceso para crear varios tipos de células artificiales, como las células asesinas naturales o los microfagos, para la investigación de enfermedades específicas o para ayudar a desarrollar tratamientos; en el futuro, el enfoque podría ayudar a los científicos a desarrollar una base de datosde una amplia gama de células sintéticas que imitan a las células humanas.
Los otros autores del estudio, todos de UCLA, son el estudiante graduado Fatemah Majedi; Steven Bensinger, profesor de microbiología, inmunología y genética molecular; Dr. Ben Wu, profesor de odontología y bioingeniería; Louis Bouchard, profesor asociado de químicay bioquímica, y Paul Weiss, un distinguido profesor de química y bioquímica. Bensinger, Bouchard y Weiss también son miembros del Centro Integral de Cáncer Jonsson de la UCLA.
Este estudio fue financiado por el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Los Ángeles . Original escrito por Brianna Aldrich. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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