Os pesquisadores da UCLA desenvolveram linfócitos T sintéticos, ou células T, que são fac-símiles quase perfeitos de células T humanas.

A capacidade de criar células artificiais pode ser um passo fundamental em direção a drogas mais eficazes para tratar o câncer e doenças auto-imunes e pode levar a uma melhor compreensão do comportamento das células imunológicas humanas. Essas células também podem ser usadas para estimular o sistema imunológico de pessoas com câncer ou com deficiências imunológicas.

A equipe de pesquisa era composta por cientistas da Faculdade de Odontologia da UCLA, a UCLA Samueli School of Engineering e o departamento de química e bioquímica do UCLA College, e foi liderado pelo Dr. Alireza Moshaverinia, professor assistente de prótese dentária na faculdade de odontologia. Os resultados são publicados na revista Materiais avançados .

"A estrutura complexa das células T e sua natureza multifuncional tornaram difícil para os cientistas replicá-las em laboratório, "Moshaverinia disse." Com esta descoberta, podemos usar células T sintéticas para criar portadores de drogas mais eficientes e entender o comportamento das células imunológicas. "

As células T naturais são difíceis de usar em pesquisas porque são muito delicadas, e porque depois de extraídos de humanos e outros animais, eles tendem a sobreviver por apenas alguns dias.

"Fomos capazes de criar uma nova classe de células T artificiais que são capazes de impulsionar o sistema imunológico de um hospedeiro, interagindo ativamente com as células imunológicas por meio de contato direto, ativação ou liberação de sinais inflamatórios ou regulatórios, "disse Mohammad Mahdi Hasani-Sadrabadi, um cientista de projeto assistente na UCLA Samueli. "Vemos as descobertas deste estudo como outra ferramenta para atacar as células cancerosas e outros agentes cancerígenos."

As células T desempenham um papel fundamental no sistema imunológico. Eles são ativados quando a infecção entra no corpo e fluem pela corrente sanguínea para chegar às áreas infectadas. Porque eles devem se espremer entre pequenas lacunas e poros, As células T têm a capacidade de se deformar até um quarto de seu tamanho normal. Eles também podem crescer quase três vezes seu tamanho original, o que os ajuda a combater ou superar os antígenos que atacam o sistema imunológico.

Até recentemente, os bioengenheiros não foram capazes de imitar a natureza complexa das células T humanas. Mas os pesquisadores da UCLA foram capazes de replicar sua forma, tamanho e flexibilidade, que permitem que ele execute suas funções básicas de direcionamento e localização de infecções.

A equipe fabricou células T usando um sistema microfluídico. (A microfluídica se concentra no comportamento, controle e manipulação de fluidos, normalmente em uma escala submilimétrica.) Eles combinaram duas soluções diferentes - óleo mineral e um biopolímero de alginato, uma substância semelhante a uma goma feita de polissacarídeos e água. Quando os dois fluidos se combinam, eles criam micropartículas de alginato, que replicam a forma e a estrutura das células T naturais. Os cientistas então coletaram as micropartículas de um banho de íons de cálcio, e ajustou sua elasticidade alterando a concentração de íons de cálcio no banho.

Depois de criarem células T com as propriedades físicas adequadas, os pesquisadores precisavam ajustar os atributos biológicos das células - para dar-lhes as mesmas características que permitem que as células T naturais sejam ativadas para combater a infecção, penetram no tecido humano e liberam mensageiros celulares para regular a inflamação. Fazer isso, eles revestiram as células T com fosfolipídios, de modo que seu exterior imitasse de perto as membranas celulares humanas. Então, usando um processo químico chamado bioconjugação, os cientistas ligaram as células T com sinalizadores de CD4, as partículas que ativam as células T naturais para atacar a infecção ou as células cancerosas.

Moshaverinia disse que outros cientistas poderiam usar o mesmo processo para criar vários tipos de células artificiais, como células assassinas naturais ou micrófagos, para pesquisas sobre doenças específicas ou para ajudar a desenvolver tratamentos; no futuro, a abordagem poderia ajudar os cientistas a desenvolver um banco de dados de uma ampla gama de células sintéticas que imitam as células humanas.

Os outros autores do estudo, toda a UCLA, são o estudante de graduação Fatemah Majedi; Steven Bensinger, um professor de microbiologia, imunologia e genética molecular; Dr. Ben Wu, professor de odontologia e bioengenharia; Louis Bouchard, um professor associado de química e bioquímica; e Paul Weiss, um distinto professor de química e bioquímica. Bensinger, Bouchard e Weiss também são membros do UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center.