Fabbrica di cellule per il sistema immunitario: un nuovo metodo rende i macrofagi scalabili per la ricerca
I ricercatori stanno sviluppando bioreattori per produrre milioni di cellule immunitarie umane
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I ricercatori della Hannover Medical School (MHH) hanno sviluppato un metodo per produrre in modo efficiente cellule immunitarie umane, come i macrofagi, in bioreattori di medie dimensioni. Le cellule immunitarie possono essere derivate da cellule staminali pluripotenti indotte e sono importanti per la ricerca sulle malattie e per nuovi approcci terapeutici.
I macrofagi, noti anche come "cellule spazzino", svolgono un ruolo centrale nel sistema immunitario umano. Sono indispensabili per difendersi dagli agenti patogeni e per riparare i tessuti danneggiati. Inoltre, vengono già utilizzati nella terapia clinica, ad esempio nel trattamento delle malattie del fegato. Gli scienziati stanno esplorando anche altre potenziali applicazioni, tra cui il trattamento di malattie infettive, infiammazioni, fibrosi e cancro, nonché di malattie neurodegenerative come l'Alzheimer. I macrofagi sono anche adatti per testare la purezza, la sicurezza e l'efficacia dei farmaci.
Efficienti, economici e facili da usare: i nuovi bioreattori
A scopo di ricerca, i macrofagi possono essere prodotti da cellule staminali pluripotenti indotte (cellule iPS). Si tratta di cellule somatiche che sono state "riprogrammate" con la biotecnologia e dalle quali, in linea di principio, può svilupparsi qualsiasi tipo di cellula dell'organismo. Finora i macrofagi sono stati prodotti principalmente su piccola scala per studi di laboratorio o su larga scala per applicazioni industriali. I bioreattori di medie dimensioni, particolarmente adatti ai progetti di ricerca preclinica perché efficienti, economici e facili da maneggiare, sono stati finora praticamente inesistenti.
Un team guidato dal Prof. Dr. Nico Lachmann del Dipartimento Clinico di Pneumologia Pediatrica, Allergologia e Neonatologia della Hannover Medical School (MHH) ha ora sviluppato una tecnica per tali bioreattori. La pubblicazione corrispondente è apparsa sulla rivista Nature Protocols. Il primo autore è il dottor Fawaz Saleh.
Uno strumento prezioso per la scienza
Con il nuovo metodo, le cellule iPS continuano a differenziarsi in una soluzione nutritiva e formano aggregati cellulari, noti come organoidi, entro 14 giorni. Queste strutture, che assomigliano al midollo osseo ematopoietico, rilasciano successivamente macrofagi in modo continuo: "Possiamo raccogliere fino a 40 milioni di cellule immunitarie per bioreattore, con cadenza settimanale, per un periodo di dieci settimane", afferma il professor Lachmann. Quattro bioreattori sono combinati in un unico dispositivo. La tecnologia sviluppata offre quindi un valido strumento per la ricerca sulle cellule immunitarie umane e sulle loro applicazioni mediche.
Il Prof. Lachmann conduce ricerche nel Cluster di Eccellenza RESIST e presso il Centro di Ricerca per la Medicina Rigenerativa Traslazionale, tra le altre sedi. Per il suo lavoro, ha ricevuto una sovvenzione di avviamento ERC e due sovvenzioni di prova di concetto dall'Unione Europea.
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Pubblicazione originale
Fawaz Saleh, Edwin Emilio Valdivia Malqui, Ingrid Gensch, Maximilian Schinke, Malene Kappelhøj, Eirini Nikolouli, Ariane Hai Ha Nguyen, Mi-Sun Jang, Débora Basílio-Queirós, Nico Lachmann; "Harnessing intermediate-scale bioreactors for next-generation macrophage production and application"; Nature Protocols, 2026-2-18
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