© Wyss Institute van Harvard University
'Immuunsysteem op een chip' kan ontwikkeling vaccins versnellen
Wetenschappers van de Amerikaanse Harvard-universiteit hebben een nauwkeurig model van het menselijke immuunsysteem gemaakt op een chip. Daarmee zou de immuunrespons beter zijn te testen dan met traditionele methodes.
De chip werkt door het menselijke immuunsysteem na te bootsen op een zogenaamde microfluïdische chip. Dat wordt gedaan door T- en B-cellen te kweken in een omgeving die sterk lijkt op wat er zich in ons lichaam afspeelt. Oorspronkelijk was het doel van het experiment om te achterhalen wat er gebeurt als die cellen andere weefsels betreden.
De wetenschappers ontdekten echter per ongeluk dat de cellen zich onder bepaalde omstandigheden organiseren in driedimensionale structuren die leken op lymfefollikels (LF's). Dat zijn celophopingen die worden aangetroffen in lymfeknopen en andere weefsels die bij immuunreacties betrokken zijn.
Nadat ze de follikels onderzochten, ontdekten de wetenschappers dat de chips gebruikt kunnen worden voor medisch onderzoek. "De bevindingen geven ons een werkend model gaven dat gebruikt kan worden om de complexiteit van het menselijk immuunsysteem te ontrafelen", aldus Pranav Prabhala, een van de wetenschappers van het onderzoek, dat is gepubliceerd in Advanced Science.
Gevaccineerde chips
De volgende stap was om te bestuderen hoe deze miniatuur-immuunsystemen reageren op vaccinaties. Dat deden de wetenschappers om te achterhalen of dat overeenkomt met hoe het in het menselijk lichaam gebeurt.
Het team vaccineerde de chips om die reden met een vaccin tegen de griep. Die reageerden daarop door in grote aantallen plasmacellen en antilichaampjes te produceren. Dat gebeurde op veel grotere schaal dan bij traditionele celculturen. Volgens de wetenschappers lijkt de reactie sterk op wat er in het lichaam gebeurt na een vaccinatie.
Geen dierproeven meer
Het team concludeert daaruit dat de chips mogelijk veel beter kunnen zijn om experimenten op uit te voeren dan traditionele methoden. De meeste medische experimenten worden vandaag de dag uitgevoerd op cellen in petrischalen of op levende dieren. Daarbij gebeurt het vaak dat de resultaten bij opvolgende menselijke proeven helemaal niet overeenkomen met de initiële experimenten.
"Dieren zijn tot nu toe de gouden standaard geweest voor het ontwikkelen en testen van nieuwe vaccins. Maar hun immuunsystemen verschillen aanzienlijk van de onze en dus voorspellen experimenten vaak niet hoe mensen erop zullen reageren," zegt Girija Goyal, de hoofdauteur van het onderzoek. "Onze LF Chip biedt een manier om de complexe choreografie van menselijke immuunreacties op infecties en vaccinaties te modelleren. Dat zou het tempo en de kwaliteit van vaccinontwikkeling in de toekomst aanzienlijk kunnen versnellen."