Un grupo de científicos de la Universidad de Harvard ha logrado reproducir el Sistema Inmunitario en un simple chip.
Al cultivar las células B y las células T en el chip LF en condiciones de flujo (izquierda), se formó de manera espontánea estructuras 3D las cuales posteriormente se identificaron como folículos linfoides nacientes. Cuando las mismas células se cultivaron en condiciones estáticas (derecha), no se formaron estructuras.
📷: Instituto Wyss de la Universidad de Harvard.
La creación de este chip en la Universidad de Harvard se ha convertido en un enorme avance biomédico, debido a que se ha logrado reproducir la complejidad del sistema inmunitario, lo cual lo convierte en una valiosa herramienta que ayudará a desentrañar los misterios del Sistema Inmunológico.
Los resultados de este estudio experimental han sido dados a conocer en Advanced Science, en el se detalla el avance biomédico protagonizado por la inmunóloga Girija Goyal, que trabaja en Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de la Universidad de Harvard.
La doctora y autora de la investigación, Girija Goyal lleva años investigando con órganos en chips y plataformas de diagnóstico, teniendo como objetivo primordial la mejoría de los diseños en modelos in vitro del sistema inmunitario humano, así como novedosos protocolos de ensayos para probar el rendimiento de productos inmunoterapéuticos y vacunas.
El grupo de científicos de Harvard cultivaron células B y T humanas dentro de un chip de órgano microfluídico, posteriormente los manipularon para que formaran espontáneamente folículos linfoides funcionales. Estas estructuras residen en los ganglios linfáticos y otras partes del cuerpo humano, y median las respuestas inmunitarias.
Como se explica en el estudio, los folículos linfoides (LF) son responsables de la generación de respuestas inmunitarias adaptativas en los órganos linfoides secundarios y se forman ectópicamente durante la inflamación crónica.
Un modelo humano de formación de LF ectópica proporcionará una herramienta para comprender el desarrollo de LF y una alternativa a los primates no humanos para la evaluación preclínica de vacunas.
La doctora Goyal señala:
“Los animales han sido los modelos de investigación estándar para desarrollar y probar nuevas vacunas, pero sus sistemas inmunes difieren significativamente del nuestro y no predicen con precisión cómo responderemos. Nuestro chip LF ofrece una manera de modelar la compleja coreografía de las respuestas inmunitarias humanas a la infección y la vacunación, y podría acelerar significativamente el ritmo y la calidad de la creación de vacunas en el futuro”.
El profesor Donald Ingber, director-fundador del Wyss, menciona que el chip LF representa un modelo más económico, rápido y predictivo para estudiar las respuestas inmunitarias humanas, tanto en infecciones como en vacunas.
Para replicar el procesamiento inmunitario, los investigadores del Wyss añadieron células dendríticas a los chips LF junto con células B y T de cuatro donantes humanos. Posteriormente, inocularon los chips con una vacuna contra la cepa del virus de la gripe H5N1 junto con un adyuvante denominado SWE, del que se sabe que logra la estimulación en las respuestas inmunitarias a la vacuna.
Aquellos chips LF que recibieron la vacuna y el adyuvante lograron producir significativamente más células plasmáticas y anticuerpos contra ese virus de la gripe que las células B y T cultivadas en cultivos 2D o los chips LF a los que se les suministró la vacuna pero no el adyuvante.
Los científicos repitieron el experimento con células de ocho donantes distintos, esta vez utilizaron la vacuna Fluzone (ya comercializada), que protege contra 3 cepas diferentes del virus en humanos. Nuevamente, las células plasmáticas y los anticuerpos contra la gripe estaban presentes en cantidades significativas en los chips LF tratados.
Actualmente, este grupo de científicos de Wyss utilizan sus chips LF para probar diversas vacunas y adyuvantes, en colaboración con compañías farmacéuticas y la Fundación Gates.
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