(PhysOrg.com) -- Gli ingegneri della Yale University hanno scoperto che i difetti nei nanotubi di carbonio fanno sì che gli antigeni delle cellule T si accumuli nel sangue e stimolino la risposta immunitaria naturale del corpo. Le loro scoperte, che appare come l'articolo di copertina del numero del 20 aprile della rivista Langmuir , potrebbe migliorare l'attuale immunoterapia adottiva, un trattamento utilizzato per aumentare la capacità del corpo di combattere il cancro.

L'immunoterapia adottiva prevede l'estrazione del sangue di un paziente in modo che il numero di cellule T naturali (un tipo di globuli bianchi) possa riprodursi in modo più efficace in laboratorio. Sebbene il corpo produca le proprie cellule T che combattono il tumore, sono spesso soppressi dal tumore e sono troppo pochi per essere efficaci. Gli scienziati aumentano la produzione di cellule T al di fuori del corpo utilizzando diverse sostanze che incoraggiano gli antigeni delle cellule T a raggrupparsi in alte concentrazioni. Quanto migliori sono queste sostanze nel raggruppare gli antigeni delle cellule T, maggiore è la proliferazione delle cellule immunitarie. Una volta prodotte abbastanza cellule T, il sangue viene trasferito nuovamente nel corpo del paziente.

Il team di Yale aveva precedentemente segnalato l'effetto inaspettato che i nanotubi di carbonio avevano sulla produzione di cellule T. Hanno scoperto che gli antigeni, quando presentato sulla superficie dei nanotubi, ha stimolato la risposta delle cellule T in modo molto più efficace rispetto al rivestimento di altri substrati come il polistirene negli antigeni, anche se la quantità totale di antigeni utilizzati è rimasta la stessa.

Ora hanno scoperto il motivo dietro l'aumento della stimolazione. Hanno scoperto che gli antigeni si raggruppano in alte concentrazioni attorno ai minuscoli difetti trovati nei nanotubi di carbonio.

"I fasci di nanotubi di carbonio assomigliano a un microambiente linfonodale, che ha una geometria labirintica, "ha detto Tarek Fahmy, professore associato di ingegneria chimica e ingegneria biomedica a Yale e autore senior dell'articolo. "I fasci di nanotubi sembrano imitare la fisiologia e assorbire più antigeni, promuovere una maggiore risposta immunologica”.

L'attuale immunoterapia adottiva impiega settimane per produrre abbastanza cellule T, ma i test di laboratorio hanno mostrato che i nanotubi hanno prodotto la stessa concentrazione di cellule T in appena un terzo del tempo, ha detto Fahmy.

I nanotubi di carbonio possono causare problemi, come un'embolia, quando usato nel corpo. Ma questo non è il caso quando sono usati nel sangue che è stato estratto dal paziente, ha detto Fahmy. Prossimo, il team lavorerà su un modo per rimuovere efficacemente i nanotubi di carbonio dal sangue prima che venga restituito al paziente.

"Pensiamo che questo sia un uso davvero interessante dei nanotubi di carbonio. È un modo per sfruttare le proprietà uniche di questo materiale per applicazioni biologiche in modo sicuro".