Sviluppata una tecnologia che mappa il sistema immunitario e l’interazione con le malattie

Sviluppata una tecnologia che mappa il sistema immunitario e l'interazione con le malattie

La comunità scientifica internazionale avrà a disposizione nuovi strumenti per comprendere meglio e in modo più approfondito l’attività del sistema immunitario.

Una innovativa tecnologia, sviluppata presso il Technion di Haifa e chiamata immuneXpresso, verrà impiegata per analizzare milioni di pubblicazioni scientifiche e mappare i profili immunitari delle malattie. Le mappe, che identificano così le interazioni biologiche precedentemente sconosciute, permetteranno lo sviluppo di terapie immuno-centriche personalizzate.

Negli ultimi dieci anni, la comunità scientifica ha sviluppato strumenti innovativi per la misurazione precisa e ampia di cellule, proteine e geni. Questi strumenti forniscono una grande quantità di informazioni e quindi la sfida attuale su cui si concentra questa ricerca è analizzare le informazioni.

Il lavoro, pubblicato su Nature Biotechnology, è stato diretto dalla studentessa di dottorato Ksenya Kveler, sotto la guida del professor Shai Shen-Orr della Facoltà di Medicina dell’Istituto Rappaport, un istituto di ricerca indipendente per le scienze biomediche, che lavora all’interno del Technion, la cui missione principale è promuovere l’eccellenza nella ricerca biomedica a beneficio della salute umana.

Il Prof. Shen-Orr, come riporta un comunicato del Technion, ha affermato:

“Ricercatori e medici, per quanto esperti e eccezionali, si specializzano in uno spettro ristretto del campo medico. In quanto esseri umani, non possiamo avere una visione che si basa su milioni di studi e pubblicazioni, in particolare nel campo del sistema immunitario, su cui vi è un’enorme volume di pubblicazioni e ogni mezz’ora viene diffusa una nuova ricerca. Quello che ricercatori e medici non possono fare, possiamo adesso offrirlo attraverso il sistema immuneXpresso, che sviluppa un modello computerizzato del sistema immunitario”.

Il modello fornisce, per la prima volta, una visione affascinante del sistema immunitario in generale, una migliore comprensione delle informazioni disponibili e dei relativi limiti, l’interpretazione automatizzata dei dati e generazione sistematica di nuove ipotesi.

La tecnologia sviluppata dai ricercatori israeliani, analizza la letteratura scientifica e genera un’immagine globale e ad alta risoluzione della rete di interazioni tra le cellule immunitarie e il corpo umano, attraverso migliaia di malattie.

Il Prof. Shen-Orr evidenzia in inoltre:

“Il sistema immunitario svolge una funzione fondamentale nella lotta contro le malattie e nel mantenimento della salute. È una specie di sensore che monitora gli ambienti esterni e interni e risponde ai cambiamenti che si stanno verificando. Il problema è che a volte, fallisce o forma interazioni dannose con altre cellule del corpo. Pertanto, per migliorare l’efficacia dei trattamenti medici, dobbiamo aprire la scatola nera del sistema immunitario per capire come funziona. Ogni immunologo vede un quadro parziale del sistema immunitario e nessuno ha familiarità con il quadro globale in quanto il sistema è troppo complesso e la scienza tradizionalmente riduzionista. Il mio lavoro è quindi concentrato sulla costruzione di una comprensione a livello di sistemi dell’immunità e delle sue interazioni con gli altri sistemi del corpo”.

ImmuneXpresso è stato programmato per analizzare il database PubMed che, ad oggi, contiene 16 milioni di pubblicazioni. Lo studio si è concentrato su molecole chiamate “citochine” – proteine che consentono alle cellule immunitarie di inviare messaggi a cellule e tessuti in tutto il corpo.

Questa nuova tecnologia consente ai ricercatori di generare una mappa computerizzata e dettagliata delle connessioni tra 340 tipi di cellule e 140 tipi di citochine su migliaia di malattie: una base di conoscenza senza precedenti e inedita in termini di risoluzione e ampiezza. Questo processo fornisce un quadro globale della rete di interazioni tra le cellule immunitarie e dei modelli di accumulazione della conoscenza scientifica nel tempo.

Per la prima volta nella storia, i ricercatori hanno mappato i profili immunitari di varie malattie e raggruppato con successo malattie basate sulla somiglianza tra le loro, si tratta di “mappe della malattia” che presentano i collegamenti tra lo stato medico e lo stato immunitario. Questi “cluster di malattie” forniscono una tabella di marcia unica per identificare le disfunzioni immunitarie in vari stati di malattia.

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