Naukowcy z Texas Biomedical Research Institute donoszą, że stworzyli w laboratorium nowy model hodowli komórkowej ludzkich makrofagów pęcherzykowych. Model został opracowany w celu usprawnienia badań nad chorobami zapalnymi płuc i może prowadzić do opracowania nowych potencjalnych terapii.

Wyniki opublikowano w mBio w artykule zatytułowanym „Nowa, wykonalna metoda generowania in vitro ludzkich komórek podobnych do makrofagów pęcherzykowych w celu badania procesów zapalnych i chorób płuc”.

„Makrofagi pęcherzykowe (AM) to unikalne komórki rezydujące w płucach, które kontaktują się z patogenami przenoszonymi drogą powietrzną i cząstkami środowiskowymi” – napisali naukowcy. „Wkład ludzkich AM (HAM) w choroby płuc pozostaje słabo poznany ze względu na trudności w dostępie do nich od ludzkich dawców i ich szybką zmianę fenotypową podczas hodowli in vitro. Zatem pozostaje niezaspokojone zapotrzebowanie na opłacalne metody wytwarzania i/lub różnicowania komórek pierwotnych w fenotyp HAM, szczególnie ważne w badaniach translacyjnych i klinicznych. Opracowaliśmy warunki hodowli komórkowej, które naśladują środowisko pęcherzyków płucnych u ludzi przy użyciu lipidów płucnych, to jest Infasurf (calfactant, naturalny bydlęcy środek powierzchniowo czynny) i cytokin związanych z płucami (czynnik stymulujący tworzenie kolonii granulocytów i makrofagów, transformujący czynnik wzrostu-β i interleukina 10 ), które ułatwiają konwersję monocytów uzyskanych z krwi do fenotypu podobnego do AM (AML) i funkcji w hodowli tkankowej”.

„Kluczowe znaczenie ma badanie komórek specyficznych dla tkanki, aby lepiej zrozumieć mechanizmy zdrowia i choroby oraz przeszukać potencjalne nowe terapie” – powiedział profesor Texas Biomed Larry Schlesinger, MD i starszy autor artykułu.

Badanie ludzkich makrofagów pęcherzykowych było trudne, ponieważ znajdują się głęboko w płucach i są trudno dostępne. Nowy model rozpoczyna się od pobrania krwi. Białe krwinki są izolowane i umieszczane w teflonowych słoikach ze specjalistycznymi składnikami do hodowli komórkowych. Środek powierzchniowo czynny dodaje się wraz z trzema różnymi białkami cytokin, które zwykle znajdują się w płynie wyściółki pęcherzyków płucnych.

„Nazywamy to magicznym koktajlem” – wyjaśniła dr Susanta Pahari, doktor habilitowany w Texas Biomed i pierwsza autorka artykułu. „Naśladujemy środowisko pęcherzykowe w hodowli komórkowej. Sprawia, że ​​komórki myślą, że znajdują się w płucach”.

W ciągu sześciu dni komórki różnicują się lub przekształcają w komórki podobne do makrofagów pęcherzykowych. Wygenerowane komórki są w 94% genetycznie podobne do ludzkich makrofagów pęcherzykowych zebranych z popłuczyn z płuc. Zespół Texas Biomed potwierdził, że model można wykorzystać do badania gruźlicy i COVID-19; komórki łatwo wchłaniają patogeny.

„Opracowanie czegoś, co może pomóc społeczności naukowej, jest bardzo satysfakcjonujące” – powiedział Pahari. „Otrzymaliśmy już wiele e-maili na całym świecie z prośbą o protokoły rozwoju makrofagów. Obecnie zastanawiamy się nad opracowaniem zestawu, który możemy zapewnić, aby jeszcze bardziej ułatwić innym powielanie tego, co zrobiliśmy”.

„Jestem podekscytowany, widząc pełny potencjał komórek przypominających makrofagi pęcherzyków płucnych i możliwość ich zintegrowania z organoidami płuc nowej generacji” – dodał Schlesinger.