Il sistema immunitario è costituito da una grande varietà di tipi di cellule che svolgono diversi compiti nel monitoraggio dell'omeostasi dei tessuti per proteggere dagli agenti patogeni e rimuovere le cellule danneggiate. Per garantire il liscio, funzione controllata di questo sistema altamente complesso, le cellule immunitarie utilizzano un'ampia gamma di vie di segnalazione biochimiche attivate da proteine ​​solubili o contatti diretti cellula-cellula. Questi percorsi sono presi di mira anche dai farmaci moderni, ad esempio, agenti immunoterapeutici antitumorali, che dirigono la risposta immunitaria contro strutture o tipi cellulari specifici.

La ricerca di nuovi farmaci che influenzino il sistema immunitario nel modo desiderato è impegnativa. Segnalazione immunitaria, spesso una combinazione di comunicazione tramite proteine ​​solubili e interazione diretta tramite contatti cellula-cellula, è sottile e difficile da rintracciare in tutte le sue sfumature. Finora, c'è stata una mancanza di una tecnologia veloce e robusta per misurare l'effetto di un potenziale farmaco immunomodulatore, in particolare in una dimensione di contatto cellula-cellula.

Combinando la microscopia fluorescente ad alto rendimento all'avanguardia con l'analisi dell'immagine di una singola cellula e nuovi algoritmi di analisi, La farmacoscopia fornisce una soluzione potente. Sviluppato da un gruppo di scienziati del CeMM Research Center for Molecular Medicine dell'Accademia austriaca delle scienze guidati dal Direttore Giulio Superti-Furga e testato in collaborazione con l'Università di Medicina di Vienna, La farmacoscopia può quantificare lo schema spaziale complessivo e le interazioni dirette delle cellule immunitarie all'interno del sangue con velocità e precisione senza precedenti. Il metodo è stato introdotto in Natura chimica biologia .

Combinando la risoluzione a cella singola e il controllo della piattaforma completamente automatizzato, La farmacoscopia può testare grandi librerie di farmaci come la Platform Austria for Chemical Biology (PLACEBO) di Stefan Kubicek per i composti con potenziale immunomodulatore. "Abbiamo scoperto che il 10% di tutti i farmaci approvati testati influenza in qualche modo il sistema immunitario, molti dei quali non erano noti, "dice Gregory Vladimer, uno degli autori dello studio.

Con questo metodo, gli scienziati hanno identificato Crizotinib, un farmaco approvato dalla FDA per il cancro del polmone non a piccole cellule, avere un potenziale immunomodulatore precedentemente sconosciuto:"Con la farmacoscopia, potremmo monitorare come Crizotinib consente alle cellule T citotossiche di attaccare le cellule tumorali, " spiega Berend Snijder, l'altro co-primo autore. "Il composto induce la sovraregolazione dell'MHC sulla superficie delle cellule cancerose, un complesso proteico riconosciuto dalle cellule T".

"Questo è il primo metodo al mondo per monitorare la modulazione del sistema immunitario ad alta risoluzione e ad alto rendimento, " dice Giulio Superti-Furga, autore senior dello studio e direttore scientifico del CeMM. "La farmacoscopia non è solo uno strumento nuovo e potente per la scoperta di farmaci; può anche essere implementato nella ricerca di base visualizzando gli effetti delle molecole di segnalazione sul sistema immunitario. In futuro, La farmacoscopia dovrebbe essere applicata per testare i campioni dei singoli pazienti sulla loro risposta a vari farmaci, una pietra miliare per lo sviluppo di una medicina di precisione personalizzata".