Oamenii de ştiinţă au dezvoltat o nouă tehnică potenţial transformatoare care ar putea ajuta la descoperirea şi dezvoltarea de noi terapii pentru o serie de boli autoimune răspândite la nivel mondial.
Afecţiuni precum lupusul, artrita reumatoidă şi bolile inflamatorii intestinale (BII) - precum şi eşecurile în transplanturile celulare - sunt toate cauzate de secreţia modificată de citokine a celulelor sistemului imunitar din organismul uman.
Atunci când caută tratamente pentru astfel de boli, experţii trebuie să identifice reglatorii genetici ai acestor modificări, astfel încât să poată explora cele mai eficiente modalităţi de inhibare a acestora.
O echipă internaţională de cercetători a dezvoltat recent o nouă metodă, denumită SECRE (Secretion-Enabled Cell Ranking and Enrichment) pe care au detaliat-o într-un studiu publicat luni, în revista Nature Biomedical Engineering.
Aceştia au demonstrat că metoda este precisă în sortarea a sute de milioane de celule editate CRISPR pe baza tiparelor de secreţie şi în identificarea reglatorilor genetici ai secreţiei de citokine într-o afecţiune autoimună.
În plus, metoda ia în considerare profilurile detaliate ale tratamentelor aprobate şi ale celor în curs de dezvoltare, pentru a stabili dacă terapiile deja existente pot fi reaplicate în noi moduri.
În studiu, cercetătorii detaliază modul în care şi-au validat abordarea pe celulele cunoscute ca având un rol esenţial în dezvoltarea şi severitatea BII, dovedind că aceasta are potenţialul de a găsi noi modalităţi de tratare a unor afecţiuni cu impact asupra a milioane de oameni la nivel global.
Cercetarea este rezultatul unui proiect care a durat aproximativ patru ani între oameni de ştiinţă din Marea Britanie, Statele Unite şi Canada, experţi de top la nivel mondial în crearea de noi instrumente pentru diagnosticarea şi tratarea bolilor.
„Aceasta este o abordare incredibil de nouă, care poate aduce beneficii potenţiale uriaşe pentru pacienţi, medici şi companiile farmaceutice care lucrează pentru a stabili noi tratamente", a declarat dr. Mahmoud Labib, conferenţiar la facultatea de medicină de la Universitatea din Plymouth şi principalul inventator al acestei abordări.
„Metoda ne oferă capacitatea de a sorta un număr mare de celule pe baza tiparelor de secreţie şi de a identifica ţinte terapeutice care ar putea fi aplicate pentru a ajuta persoanele cu afecţiuni pentru care există în prezent puţine opţiuni terapeutice", a precizat cercetătorul.
El a precizat că va aborda şi cancerul, inclusiv la unele dintre cele mai agresive tipuri de tumori cerebrale.
Un potenţial tratament pentru boala inflamatorie intestinală?
Boala inflamatorie intestinală (BII) este o afecţiune de lungă durată care se estimează că afectează aproximativ 7 milioane de persoane din întreaga lume.
Aceasta se caracterizează printr-o inflamaţie cronică a tractului digestiv, care poate avea ca rezultat dureri severe de burtă şi diaree, iar în prezent nu există niciun tratament cunoscut.
Ca parte a activităţii de validare a abordării lor, cercetătorii au examinat efectul mai multor inhibitori de kinază asupra celulelor T CD4+, care sunt cunoscute ca producând interferon gamma, o proteină implicată pe scară largă în mai multe boli autoimune, inclusiv în BII.
Printre inhibitorii analizaţi se numără XMU-MP1, o moleculă mică explorată anterior ca tratament pentru insuficienţa cardiacă, căderea părului şi o serie de alte afecţiuni medicale.
În acest caz, cercetătorii au folosit XMU-MP1 pentru a trata şoarecii cu o formă de colită care are un profil de secreţie celulară similar cu cel întâlnit la oamenii cu BII.
Ei au constatat că şoarecii prezintă o pierdere în greutate semnificativ mai mică şi simptome reduse de colită, în timp ce colonul lor a rămas practic normal ca aspect şi nu a prezentat nicio pierdere semnificativă de celule stem intestinale.
Pe baza acestor constatări, rezultatele sugerează că utilizarea XMU-MP1 ca mijloc de inhibare a producţiei de interferon gamma în intestin ar putea reprezenta un mijloc ideal de a controla BII, scriu autorii.
De asemenea, ei spun că aceasta oferă o strategie viitoare promiţătoare pentru terapii ţintite la nivel molecular care ar putea aborda această afecţiune, subliniind însă necesitatea unor studii clinice extinse înainte de a putea fi luată în considerare ca tratament.
Cum funcţionează tehnica SECRE
Tehnica SECRE captează citokina secretată pe suprafaţa celulei. Aceste citokine sunt apoi marcate cu nanoparticule magnetice şi sortate la rezoluţie înaltă în cadrul unui dispozitiv microfluidic, fabricat cu ajutorul imprimării tridimensionale la scară.
Tehnica SECRE permite sortarea rapidă şi cu randament ridicat a celulelor pe baza modelelor de secreţie ale acestora, ceea ce o face potrivită pentru testele genetice funcţionale la scară largă.
Această abordare leagă, de asemenea, semnătura funcţională a celulei de fenotipul acesteia, permiţând sortarea selectivă a unor subseturi specifice de celule imune pe baza unor markeri specifici de suprafaţă celulară, precum şi a unor factori specifici de secreţie.
