Vaccins fraîchement pressés

4 06 2015

Dispositif de cellule-serrant microfluidique ouvre de nouvelles possibilités pour les vaccins à base de cellules.

MIT les chercheurs ont montré qu'ils peuvent utiliser un dispositif de cellule-serrant Microfluidique de présenter des antigènes spécifiques à l'intérieur des cellules du système immunitaire B, offrant une nouvelle approche pour élaborer et exécuter des vaccins de cellules présentatrices d'antigène.

Ces vaccins, créé par reprogrammation du patient propres cellules immunitaires pour lutter contre les envahisseurs, très prometteuses pour le traitement du cancer et autres maladies. Cependant, plusieurs dysfonctionnements ont limité leur translation à la clinique, et qu'une thérapie a été approuvée par la Food and Drug Administration.

Alors que la plupart de ces vaccins sont créées avec les cellules dendritiques, une classe de présentatrices d'antigène des cellules avec fonctionnalité étendue du système immunitaire, les chercheurs ont démontrent dans une étude publiée dans Rapports scientifiques que les cellules de B peuvent être conçues pour servir d'alternative.

"Nous avons voulu supprimer un obstacle important en utilisant des cellules de B comme une population de cellules présentatrices d'antigène, pour les aider à compléter ou remplacer des cellules dendritiques,«, explique Gregory Szeto, un post-doctorant au MIT Koch Institute for Integrative Cancer Research et auteur principal de l'étude.

Darrell Irvine, un membre de l'Institut Koch et professeur de génie biologique et des sciences des matériaux et ingénierie, est l'auteur principal de l'étude.

 

Quand les cellules traversent le dispositif CellSqueeze à grande vitesse, rétrécissement Microfluidique canaux applique une compression qui s'ouvre petit format, trous temporaires dans les cellules’ membranes. Comme un résultat, grosses molécules — antigènes, dans le cas de cette étude — peut entrer avant les rescellages de la membrane. Avec la permission de SQZ Biotech

Une nouvelle approche de vaccin-préparation

Les cellules dendritiques sont des cellules présentatrices d'antigène plus naturellement polyvalents. Dans le corps, elles en permanence un échantillonnage antigènes envahisseurs potentiels, qu'ils traitent et présentent à leur surface des cellules. Les cellules migrent ensuite à la rate ou les ganglions lymphatiques, où ils amorcer d'organiser une attaque contre les cellules cancéreuses ou infectées, les cellules T, ciblage des antigènes spécifiques qui sont ingérées et présentés.

Malgré leur rôle essentiel dans le système immunitaire, les cellules dendritiques présentent des inconvénients lorsqu'il est utilisé pour les vaccins à base de cellules: Ils ont une durée de vie courte, ils ne se divisent pas lorsqu'il est activé, et ils sont relativement rares dans la circulation sanguine.

Les cellules B sont également présentatrices d'antigène des cellules, mais contrairement aux cellules dendritiques, ils peuvent proliférer lorsqu'il est activé et sont abondants dans la circulation sanguine. Cependant, leur fonctionnalité est plus limitée: Alors que les cellules dendritiques goûter constamment des antigènes qu'ils rencontrent, une cellule de B est génétiquement programmée uniquement pour lier à un antigène spécifique correspondant à des récepteurs à sa surface. Comme tel, une cellule de B sera généralement pas ingérer et afficher un antigène si elle ne correspond pas à son récepteur.

À l'aide d'un dispositif Microfluidique, Les chercheurs du MIT ont été en mesure de surmonter cet obstacle génétiquement programmé pour la capture de l'antigène, en serrant les cellules B.

Par le biais de CellSqueeze","la plate-forme de périphérique à l'origine développé au MIT, les chercheurs passent une suspension de cellules B et antigène cible grâce à minuscules, canaux parallèles, gravés sur une puce. Un système de pression positive déplace la suspension par le biais de ces canaux, qui peu à peu rétrécir, appliquer une légère pression aux cellules B. Cette « squeeze » ouvre petit format, trous temporaires dans leurs membranes, ce qui permet de l'antigène cible d'entrer par diffusion.

Ce processus charge efficacement les cellules avec des antigènes pour amorcer une réponse de CD8 — ou « tueur » — les cellules T, qui peut ensuite tuer les cellules cancéreuses ou autres cellules de cible.

Les chercheurs ont étudié les cellules B pressés dans la culture et trouvent qu'ils peuvent élargir les lymphocytes T spécifiques de l'antigène au moins ainsi que les méthodes existantes à l'aide de perles recouverts d'anticorps. Comme preuve de concept, les chercheurs ont ensuite transférés serré des lymphocytes B et lymphocytes T spécifiques de l'antigène dans souris, observant que les cellules B pressés peuvent élargir les cellules T dans la rate et des ganglions lymphatiques.

Les chercheurs disent aussi que c'est la première méthode qui dissocie la livraison d'antigène de l'activation des lymphocytes B. Une cellule de B est activée lorsque l'ingestion de son antigène ou lorsqu'elle rencontre un stimulus extérieur qui oblige à ingérer est proche de l'antigène. Cette activation provoque des cellules de B de remplir des fonctions très spécifiques, qui a limité les options de programmation B-cell-based vaccins. À l'aide de CellSqueeze contourne ce problème, et en étant capable de séparément configurer livraison et activation, les chercheurs ont une plus grande maîtrise de la conception de vaccins.

Gail Bishop, professeur de microbiologie à l'Université de l'Iowa Carver école de médecine et directeur de centre de l'école d'immunologie et maladies auto-immunes, dit que cet article présente une « approche nouvelle créative avec un potentiel considérable dans le développement de vaccins de cellules présentatrices d'antigène ».

"Les capacités de présentatrices d'antigène des cellules B ont souvent été sous-estimés, mais ils sont en plus en plus appréciés pour leurs avantages pratiques en thérapies,« dit l'évêque, qui n'a pas participé à cette recherche. "Cette nouvelle approche technique permet le chargement des cellules B efficacement avec pratiquement n'importe quel antigène et a l'avantage supplémentaire de ciblage des antigènes à la voie de présentation des lymphocytes T CD8, ce qui facilite l'activation des cellules T tueuses désiré dans de nombreuses applications cliniques. »

 

Squeeze principale

Armon Sharei, maintenant un chercheur invité à l'Institut de Koch, développé CellSqueeze alors qu'il était un étudiant diplômé dans les laboratoires de Klavs Jensen, le K de Warren. Lewis professeur de génie chimique et professeur de science des matériaux et ingénierie, et Robert Langer, le H David. Koch Institut professeur et membre de l'Institut de Koch. Hicham, Jensen, et Langer sont également les auteurs de cet article.

Dans une autre étude publiée le mois dernier dans le journal PLoS un, Hicham et ses collègues ont démontré tout d'abord que CellSqueeze peut fournir des macromolécules fonctionnelles dans les cellules immunitaires. La plate-forme a des avantages sur les méthodes existantes de livraison, y compris l'électroporation et virus génétiquement modifiés, qui se limitent à fournir des acides nucléiques. Alors que les acides nucléiques peuvent coder une cellule pour un antigène cible, ces méthodes indirectes présentent des inconvénients: Ils ont limité la capacité en codant pour les antigènes difficile à identifier, et à l'aide d'acides nucléiques assume un risque pour l'édition de génome accidentels. Ces méthodes sont également toxiques, et peut causer la mort et les lésions cellulaires. En livrant des protéines directement dans les cellules avec toxicité minimale, CellSqueeze permet d'éviter ces carences et, dans cette nouvelle étude, montre promesse comme une plate-forme polyvalente pour créer des vaccins plus efficaces à base de cellules.

"Notre rêve est de se reproduire à une classe entière de thérapies qui impliquent de sortir de vos propres cellules, leur dire quoi faire, et les remettre dans votre corps à lutter contre votre maladie, quel qu'il soit,"Sharei dit.

Après avoir développé des CellSqueeze au MIT, Sharei co-fondé SQZ Biotech dans 2013 pour mieux développer et commercialiser la plateforme. Tout comme la compagnie s'est développée depuis lors — maintenant jusqu'au 13 employés — le dispositif a également évolué. Hicham, maintenant PDG de l'entreprise, qui dit en améliorer la conception et en augmentant le nombre de canaux, la génération actuelle a un débit 1 million de cellules par seconde.

 

Prochaines étapes

Les chercheurs disent qu'ils envisagent maintenant de peaufiner leur vaccin à base de B-cellule afin d'optimiser la répartition et la fonction des cellules immunitaires dans le corps. Une approche à base de B-cellule pourrait également réduire la quantité de sang de patients requis pour préparer un vaccin. À l'heure actuelle, patients recevant des vaccins à base de cellules doivent avoir le sang prélevé pendant plusieurs heures chaque fois qu'une nouvelle dose doit être préparée.

Pendant ce temps, SQZ Biotech a pour but de réduire l'empreinte de son dispositif, qui pourrait potentiellement réduire le temps et les coûts nécessaires à l'ingénieur de vaccins à base de cellules.

"Nous envisageons un système futur, Si nous pouvons profiter de sa nature de Microfluidique, comme un dispositif de chevet ou déployable sur le terrain,"Sharei dit. "Au lieu de l'expédition de vos cellules de ce grand, installation centralisée, vous pourriez le faire dans votre hôpital ou votre médecin. »

Comme la biologie et la technologie deviennent plus raffinés, les auteurs disent que leur approche pourrait être plus efficace, plus efficace, et une méthode moins coûteuse pour développer des thérapies à base de cellules pour les patients.

"Down the road, vous pourriez potentiellement obtenir suffisamment de cellules de juste un tirage normal sang seringue, lancer à travers un dispositif de chevet ayant l'antigène vouloir vacciner contre, et puis vous auriez le vaccin,"Dit Szeto.

Cette recherche a été financée par la Kathy et Curt marbre Cancer Research Fund grâce au programme de recherche Koch Institut Frontier, l'Institut National du Cancer, l'Institut National des Sciences de la médecine générale, et le Howard Hughes Medical Institute.

 

Par Kevin Leonardi

 

Newsoffice.mit.edu [en línea] Cambridge, MA (USA): Newsoffice.mit.edu, 04 en juin de 2015 [Réf. 22 en mai de 2015] Disponible sur Internet: http://Newsoffice.mit.edu/2015/Cell-Squeezing-Device-Vaccines-0522



VolBrain: Nouveau système pour la recherche neurologique

1 06 2015

L'UPV et le CNRS pour développer volBrain, une nouvelle clé système gratuite en ligne pour l'étude des pathologies neurologiques

 Une équipe de chercheurs de l'Institut d'application de la technologie de l'information et la communication de pointe de l'Universitat Politècnica de València (ITHAQUE-UPV) et le Centre National de recherche scientifique de France (CNRS) ils ont mis au point volBrain, une nouvelle plate-forme en ligne gratuit qui permet une analyse automatique, imagerie rapide et détaillée de l'imagerie par résonance magnétique du cerveau, faciliter la clé de l'information scientifique à des progrès dans la recherche sur les pathologies neurologiques.

En fait, dans les trois mois qui a été en opération, volBrain a déjà traité plus de 1.500 de plus de cas de 70 universités, centres de recherche, cliniques et hôpitaux dans les cinq continents. Aujourd'hui traitée autour 30 cas par jour, Bien que le système a la capacité de traiter jusqu'à 500 chaque 24 heures.

 

Informations sur les volumes et les tarifs de l'asymétrie des structures sous-corticales

volBrain fournit des informations sur les volumes des tissus cavité intracrânienne (ICC) -CSF, GM et WM)-, ainsi que quelques zones macroscopiques comme les hémisphères cérébraux, le cervelet et le tronc cérébral. En même temps, Il fournit le volume et les indices d'asymétrie des structures sous-corticales, d'une grande importance dans le domaine neurologique.

Pour ce faire, Il comprend un ensemble d'outils mis au point par les chercheurs de l'UPV et le CNRS qui permettent une analyse complète et précise du volume cerveau, en comparant chaque nouvelle affaire à venir dans le système avec une base de données 50 Taggé manuellement cerveaux.

 

Efficace dans le diagnostic des maladies telles qu'Alzheimer

Jose Vicente Manjon, chercheur de l'ITHACA-UPV, explique que “volBrain permet de mesurer des structures comme l'hippocampe et l'amygdale, très important dans le développement d'une maladie comme l'Alzheimer. Une des conséquences de cette pathologie est la réduction du volume de l'hippocampe, qui peut être mesurée de façon automatique et précis dans notre système”.

“volBrain fournit des informations très importantes pour mesurer une atrophie cérébrale, fait qui pourrait aider dans le diagnostic et le suivi des maladies neurologiques où existent des altérations morphologiques, par exemple la maladie d'Alzheimer”, objectifs Manjón.

 

Il réduit à un peu 15 minutes un processus qui, à ce jour, coût 15 heures

Parmi ses principaux avantages, volBrain remarquable surtout pour sa facilité d'utilisation et de la vitesse d'analyse, qui le différencie des autres systèmes similaires qui existent sur le marché. “L'utilisateur n'a pas besoin d'installer un logiciel. Il suffit d'envoyer une archive compressée de Web. Les informations parviennent de notre cluster local et, en quelques 15 minutes, le système vous envoie un rapport contenant les résultats de la segmentation et le traitement des volumes du cerveau par e-mail. Des systèmes similaires existants prendre 15 heures de fournir cette information”, explique Manjón.

“Les similitudes des modèles de cerveau nous permet d'étiqueter et de mesurer les volumes de chaque nouvelle affaire. De plus,, Si l'âge et le sexe des données sujet sont inclus, le système vous permet de vérifier si le cas analysé est à l'intérieur ou non-normales paramètres associés à ces variables”, conclut le scientifique de l'ITHACA-UPV.

VolBrain, De plus,, Envoyer une capture d'écran du processus de mesure dans le rapport afin que l'utilisateur peut visualiser la segmentation de structures cérébrales.

 

Présentation internationale, en juin

Des chercheurs de l'Université et le CNRS présentera volBrain dans le Human Brain Mapping Conference, l'événement le plus important dans le monde sur la neuro-imagerie, se tenir le mois de juin prochain à Honolulu.

 

Plus d'informations

volBrain, un nouveau système pour la recherche neurologique

 

 

Upv.es [en línea] Valence (ESP): uUPV.es01 en juin de 2015 [Réf. 25 en mai de 2015] Disponible sur Internet: HTTPS://www.upv.es/Noticias-UPV/noticia-7475-NEUROCIENCIA-es.html