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Uno scanner traccia le cellule immunitarie

Ricercatori dell'Università della California danno alla luce un apparato per tracciare una sorta di mappa del sistema immunitario. Funziona, e può contribuire nella lotta a tumori e infezioni

Roma - Un nuovo studio scientifico dell'Università della California UCLA ha portato alla realizzazione di uno speciale scanner in grado di tracciare il sistema immunitario di un essere vivente. Il sistema si basa sulla tomografia ad emissione di positroni, una tecnica che si è rivelata in grado di tener d'occhio le reazioni del sistema immunitario in tutto il corpo, con particolare riguardo agli attacchi diretti contro manifestazioni tumorali e infezioni.

una scansionePubblicato sulla rivista Nature Medicine, lo studio ha l'obiettivo di tracciare specifiche tipologie di cellule immunitarie e, contemporaneamente, di fornire un'immagine complessiva del responso immunitario. Per raggiungere lo scopo, gli scienziati hanno cercato e individuato le caratteristiche dei processi biologici di ciascuna cellula immunitaria e sviluppato una speciale sonda in grado di misurarli.

"Volendo agire su una specifica cellula, avremmo potuto renderla tracciabile attraverso l'impiego di un radionucleotide", spiega Owen Witte, ricercatore dell'Ateneo che lavora al Jonsson Comprehensive Cancer Center ed è il principale autore dello studio. "Ma volevamo un controllo complessivo, di più tipi di cellule, così abbiamo individuato un processo chiamato percorso di salvataggio del DNA".
Si tratta in sintesi di analizzare un meccanismo di rinnovamento, che le cellule immunitarie attivano per generare velocemente e con efficienza nuove cellule. Un'attività che può avviarsi anche da zero, costruendo nuove cellule a partire da zuccheri e glucosio. In presenza di un'infezione, però, le cellule devono generarsi velocemente. In questi casi, durante la generazione vengono assorbite parti di nucleotidi - i mattoni del DNA - dal cibo o da altre cellule, creando così un processo a catena che genera ancora cellule.

"Durante l'infezione c'è molto ricambio di DNA - spiega Caius Radu, assistente di farmacologia molecolare all'UCLA - un meccanismo che permette la depurazione e la costruzione di nuovo DNA". Gli scienziati hanno così individuato un particolare enzima, in assenza del quale il processo di rinnovamento non si sviluppa, e lo hanno monitorato. Per farlo si sono serviti di animali da laboratorio, impiegati loro malgrado per un fine considerato di grande interesse, e di una sostanza usata in chemioterapia, a cui hanno apportato delle variazioni chimiche. La sostanza è risultata in grado di penetrare nelle cellule immunitarie, stazionandovi in caso di squilibri patologici, mentre in caso di assenza di infezioni si limita ad attraversare la cellula senza sostarvi.

Dopo molteplici prove, i luminari hanno ottenuto una scansione il cui grafico somiglia molto ad una heat map, dunque una grafica che, in base al colore e all'intensità, offre una rappresentazione visiva della concentrazione di cellule sotto esame, in tutte le aree sottoposte a scansione (vedi figura).

Ronald Germain, vice direttore del laboratorio di immunologia presso il National Institute of Allergy and Infectious Diseases, spiega che "non è un sistema da ritenersi definitivo, non è ancora in grado di stabilire quali tipi di cellule siano presenti in una determinata area, e ciò può invece essere molto importante per le successive diagnosi. Ma è grande la necessità di sviluppare sistemi di analisi del responso immunitario senza dover praticare biopsie, e questo è uno degli approcci che può essere scelto per farlo".

Marco Valerio Principato
8 Commenti alla Notizia Uno scanner traccia le cellule immunitarie
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  • La notizia è la sonda.


    E' stato modificato un analogo della citosina (nucleotide presente nel DNA), la gemcitabina, che generalmente viene utilizzata come coadiuvante nella chemioterapia nei pazienti malati di tumore.
    La gemcitabina, se somministrata ad un paziente, viene incorporata nel dna dalle cellule durante i meccanismi di replicazione e riparo del dna, ma essendo diversa dalla citosina causa l'arresto del processo di replicazione e provoca apoptosi (morte cellulare).
    Dato che le cellule tumorali, a differenza delle cellule normali, si moltiplicano molto velocemente e hanno una intensa attività di replicazione del dna, incorporano velocemente tale molecola che provoca la loro morte (e in parte anche quella delle cellule normali...).

    In questo studio hanno modificato la gemcitabina legando ad essa una particella che emette positroni, quindi è stato creato un radionucleotide che viene utilizzato in maniera massiva dalle cellule che hanno una intensa attività di ricambio del DNA (DNA salvage pathway) e quindi non solo da cellule tumorali ma anche dalle cellule immunitarie particolarmente attive durante la risposta ai tumori.

    Lo scopo di questo studio è quello di permettere il monitoraggio, tramite PET, della risposta immunitaria ai tumori durante alcune terapie farmacologiche. In tal modo potrebbe essere possibile valutare se una tipo di trattamento somministrato ad un paziente effettivamente ha potenziato la risposta immunitaria oppure non ha avuto effetto.

    Negli studi precedenti, il gruppo di ricerca aveva ottenuto risultati simili inducendo però modificazioni cellulari, in modo da indurre le cellule a internalizzare la sonda. Questa volta, modificando la sonda, possono utilizzarla così com'è.

    riferimenti:
    http://newsroom.ucla.edu/portal/ucla/ucla-research...
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    Modificato dall' autore il 10 giugno 2008 17.21
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  • "Durante l'infezione c'è molto ricambio di DNA - spiega Caius Radu, assistente di farmacologia molecolare all'UCLA - un meccanismo che permette la depurazione e la costruzione di nuovo DNA"

    ma quindi se "spariamo" un sacco di infezioni controllate su 'na povera creatura saremmo in grado di generare una mutazione gentica e trasformare un uomo in pollo?
    non+autenticato
  • Pare che su di te abbia funzionato...

    ...perdona il sarcasmo, ma immagino stessi scherzando anche tu.........spero.
    non+autenticato
  • Qualcuno, non genetista, mi diceva che il 25% del nostro DNA deriva dalle micro-riscritture di quello dei virus che per milioni di anni abbiamo occasionalmente ospitato.
    Sarà vero?
    non+autenticato
  • - Scritto da: Toshiro Mifune
    > Qualcuno, non genetista, mi diceva che il 25% del
    > nostro DNA deriva dalle micro-riscritture di
    > quello dei virus che per milioni di anni abbiamo
    > occasionalmente
    > ospitato.
    > Sarà vero?

    No, deriva dagli alieni che d'accordo con il governo americano stanno conducendo delle sperimentazioni sugli esseri umani.

    (Scusate ma mi sto preparando per il grande ritorno di X-Files!)

    F
    non+autenticato
  • Pare bello ma non ho capito bene il funzionamento...
    Per monitorare mi sparano in vena una cosa come la chemio (che definire tossica e' poco) e poi mi fotografano?
    Non e' che se sono sano mi ammalano loro con le sostanze amene che mi infilano dentro?
    non+autenticato
  • - Scritto da: Ricky
    > Pare bello ma non ho capito bene il
    > funzionamento...
    > Per monitorare mi sparano in vena una cosa come
    > la chemio (che definire tossica e' poco) e poi mi
    > fotografano?
    > Non e' che se sono sano mi ammalano loro con le
    > sostanze amene che mi infilano
    > dentro?

    E' semplicemente un isotopo radioattivo a vita breve che viene appiccicato ad una molecola innoqua al tuo organismo. La molecola e' concepita per attaccarsi nel posto giusto e quindi permettere allo scanner di produrre immagini. La chemio non ha nulla a che fare con questo. Se hai paura di tali isotopi ti consiglio di non fare mai il bagno in mare (K40) ed evitare le citta' (granito).
    Il PET e' largamente usato per infiniti scopi da non poco tempo, tuttavia la nuova tecnologia non sta nello scanner stesso ma nella molecola di staining.

    ciao
    non+autenticato
  • poiche la notizia vi e' sembrata tanto interessante da metterla su una rivista di informatica, fatevi aiutare da qualche esperto per scriverne, seno tanto vale rinunciare.
    altrimenti e' davvero incomprensibile.
    non+autenticato