Cornell Üniversitesi mühendisleri, laboratuvarda kontrol edilebilen antikorlar üreten, canlı bir organizmadan tamamen ayrı, işlevsel, sentetik bağışıklık organı yarattılar. Bu organın, bağışıklık tedavilerinin hızlı üretiminden kanser veya bulaşıcı hastalıkların araştırılmasında yeni ufuklar açılmasına kadar pek çok şey üzerinde etkisi olacak.
Mekanik ve uzay mühendisleri, mühendislik prensiplerini uygulayarak insan bağışıklık sisteminin manipülasyonu olan bu organoidi yaptılar. Çalışma Biomaterial’da yayınlandı.
Bu sentetik organın yapımında, lenf düğümü veya dalak gibi ikincil bağışıklık organlarından ilham alındı. Jelatin bazlı biyomalzemelerin nanopartiküllerle güçlendirilmesi, hücrelerle tohumlandırılması ve lenfoid dokunun anatomik mikroçevresinin taklit edilmesiyle yapıldı. Bu organoid, gerçek bir organ gibi, bulaşıcı işgalcilere karşı tepki olarak antikor üreten B hücrelerini, vücut saldırı altında iken B hücrelerinin aktive oldukları, olgunlaştıkları ve antikor genlerini mutasyona uğrattıkları germinal merkez denen B hücreleri kümelerine dönüştürüyor. Germinal merkezler sağlıklı bir bağışıklık organında bulunmaz ve enfeksiyonun bir işaretidir.
Mühendisler, organdaki bağışıklık tepsini nasıl kontrol edebildiklerini ve B hücrelerinin hızlı çoğalmasını, aktivasyonunu ve antikor tiplerini değiştirebilmeyi ayarlayabildiklerini gösterdiler. Yayımlanan araştırmaya göre, üretilen 3 boyutlu organ, mevcut 2 boyutlu kültürlerden daha iyi olmanın yanı sıra, aktive olmuş B hücrelerini 100 kata kadar daha hızlı üretebiliyor.
Bu bağışıklık organı hidrojelden yapılmış, yumuşak bir nanokompozit biyomalzeme. Mühendisler, organın yapısını, fizyolojik olarak uygun sıcaklık olan 98,6 derecede erimeden korumak için silikat nanopartiküllerle güçlendirdiler. Bu organ, hücrelerin oluşumunu ve olgunlaşmasını gözlemlemek amacıyla genellikle hayvan modellerine dayanan bir çalışma alanı olan B hücrelerinin işlevlerini anlamada yol gösterebilir.
Araştırmacıların açıklamalarına göre bu organ, eboladan HIV’e kadar birçok spesifik enfeksiyon çalışmasında ve vücudun bu enfeksiyonlarla savaşmak için nasıl antikor ürettiğini anlamada yararlı olabilir.
Araştırmacılar yöntemlerinin immünoterapötiklerin üretimini daha hızlı oranlarda sağlamak için kullanılabileceğini söylüyorlar. Böyle bir yöntem, enfeksiyona veya organlarda arızalanmaya sebep olan zehirli kimyasalları ve çevresel faktörleri test etmede de kullanılabilir.
B hücrelerinin germinal merkez olma sürecinin tam anlaşılamamasının yanında, vücudun bu süreçle ilgili genetik yeniden düzenlemede hata yapmasının kan kanserine sebebiyet verdiği bir gerçek.
Araştırmacılar, uzun vadede, bağışıklık reaksiyonlarını canlının dışında kontrol edilebilir oranlarda sürdürebilmenin, tarama ve yeni ilaç sınıflarının translasyonu gibi, B hücresinin gelişimini ve B hücresi tümörlerinin jenerasyonunu mekanik olarak daha iyi anlamak için ayarlanabilir parametrelerle immünolojik etkinlikleri çoğaltma imkânını vermesini beklediklerini belirttiler.
