Um besser zu verstehen, warum manche Krebspatienten Schwierigkeiten haben, Infektionen zu bekämpfen, haben Forscher des Georgia Institute of Technology winzige, im Labor gezüchtete Modelle des menschlichen Immunsystems entwickelt.
Diese Miniaturmodelle – bekannt als menschliche Immunorganoide – ahmen die reale Umgebung nach, in der Immunzellen lernen, schädliche Eindringlinge zu erkennen und anzugreifen und auf Impfstoffe zu reagieren. Diese Organoide sind nicht nur leistungsfähige neue Werkzeuge zum Studium und zur Beobachtung der Immunfunktion bei Krebs, ihre Verwendung dürfte auch die Impfstoffentwicklung beschleunigen, die Reaktion der Patienten auf die Krankheitsbehandlung besser vorhersagen und sogar klinische Studien beschleunigen.
„Unsere synthetischen Hydrogele schaffen eine bahnbrechende Umgebung für menschliche Immun-Organoide, die es uns ermöglicht, die Antikörperproduktion von Grund auf präziser und über einen längeren Zeitraum zu modellieren“, sagte Ankur Singh , Carl Ring Family Professor an der George W. Woodruff School of Mechanical Engineering und Professor am Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering am Georgia Tech und Emory.
Das Team verwendete synthetische Hydrogele, um eine Mikroumgebung nachzubilden, in der B-Zellen aus menschlichem Blut und Mandeln reifen und Antikörper produzieren können. Wenn Immunzellen von gesunden Spendern oder Lymphompatienten in diesen gelartigen Umgebungen kultiviert werden, unterstützen die Organoide eine längere Zellfunktion und ermöglichen Prozesse wie Antikörperbildung und -anpassung – ähnlich wie im menschlichen Körper. Die Verwendung der Organoide für einzelne Patienten hilft dabei, vorherzusagen, wie diese Person auf eine Infektion reagieren wird.
Die Modelle ermöglichen es den Forschern auch, Immunreaktionen unter verschiedenen Bedingungen zu kontrollieren und zu testen. Das Team entdeckte, dass nicht alle Gewebequellen gleich sind und Mandelzellen mit Langlebigkeitsproblemen zu kämpfen haben. Sie verwendeten einen speziellen Aufbau, um zu untersuchen, wie gesunde Immunzellen auf Signale reagieren, die ihnen helfen, Infektionen zu bekämpfen. Bei Zellen von Lymphomüberlebenden, die sich anscheinend von der Immuntherapie erholt haben, löste dies nicht die gleiche Reaktion aus.
Credits:
Georgia Institute for Technology
https://www.nature.com/articles/s41563-024-02037-1
