Îmbunătățirea supraviețuirii celulelor donatoare prin blocarea xenofagocitozei
Xenofagocitoza reprezintă un proces natural al sistemului imunitar care limitează generarea de organe între specii prin eliminarea celulelor donatoare vii, conform unui studiu realizat de cercetătorii de la Institutul de Știință din Tokyo, Japonia.
Prin identificarea modului în care macrofagele embrionare elimină celulele donatoare vii, cercetătorii au dezvoltat strategii pentru a bloca această reacție. Folosind această strategie, au reușit să îmbunătățească semnificativ supraviețuirea celulelor donatoare și generarea pancreasului de șobolan în șoareci, apropiindu-ne astfel de producerea de organe umane transplantabile în animale.
Transplantul de organe a salvat mii de vieți. Cu toate acestea, lipsa organelor donatoare rămâne una dintre cele mai mari provocări în medicina transplantului, lăsând mulți pacienți în așteptarea tratamentelor salvatoare. O strategie promițătoare este completarea blastocistului, o tehnică care folosește celule stem pentru a crește organe în interiorul embrionilor unei alte specii. Deși această abordare a fost dovedită a fi de succes în animalele experimentale, eficiența ei rămâne limitată deoarece cele mai multe celule donatoare nu supraviețuiesc în timpul dezvoltării embrionare timpurii.
Un grup de cercetători, condus de profesorul onorific Hiromitsu Nakauchi de la Laboratorul de Terapie cu Celule Stem, Institutul de Cercetare Integrată, Institutul de Știință din Tokyo, în colaborare cu cercetători de la Universitatea Stanford, s-a propus să determine mecanismul prin care celulele donatoare sunt rapid eliminate în timpul completării blastocistului. Descoperirile lor, publicate online în revista Cell pe 5 iunie 2026, dezvăluie că macrofagele embrionare timpurii înghit activ celule donatoare vii.
„Xenofagocitoza descrie modul în care macrofagele embrionare elimină celulele donatoare vii dintr-o altă specie. Prin blocarea acestui proces, ne-am propus să îmbunătățim supraviețuirea celulelor donatoare”, explică Nakauchi.
Pentru a descoperi acest mecanism, echipa a studiat embrioni chimerici șobolan-maimuță în care celulele stem de șobolan (celule donatoare) au fost injectate în embrioni de șoarece. Au descoperit că, atunci când celulele donatoare sunt plasate într-un mediu embrionar străin, acestea suferă stres celular, ceea ce determină expunerea fosfatidilserinei, un semnal „mâncați-mă”, pe suprafața celulară. Acest semnal este de obicei ascuns în membrana celulară. Odată expus, macrofagele primitive recunosc acest semnal prin receptorul Axl, îndemnându-le să înghită celule donatoare altfel sănătoase înainte ca sistemul imunitar adaptativ să se formeze.
După descoperirea mecanismului, cercetătorii au dezvoltat trei strategii complementare pentru a depăși această barieră. În primul rând, cercetătorii au redus capacitatea gazdelor de a elimina celulele donatoare prin depletarea genetică a macrofagelor gazdelor sau prin perturbarea receptorului Axl, ambele fiind implicate în xenofagocitoză. În al doilea rând, au proiectat celulele donatoare pentru a exprima CD47, un semnal „nu mâncați-mă” care ajută celulele să evite atacul macrofagelor gazdelor. În al treilea rând, au crescut activitatea ATP11C, o proteină care împiedică apariția fosfatidilserinei pe suprafața celulară, reducând astfel semnalele care determină macrofagele să înghită celulele donatoare.
Fiecare dintre aceste abordări a îmbunătățit semnificativ supraviețuirea celulelor donatoare. Impresionant este faptul că suprimarea xenofagocitozei a crescut considerabil rata de succes a generării pancreasului de șobolan în șoareci. În plus, echipa a observat aceeași reacție imună în chimeri uman-șoarece, în care reducerea macrofagelor gazdelor a îmbunătățit semnificativ supraviețuirea celulelor donatoare umane. „Controlul xenofagocitozei a îmbunătățit semnificativ engraftarea celulelor donatoare și generarea organelor, oferind o nouă strategie pentru depășirea unei mari bariere biologice în medicina regenerativă”, subliniază Nakauchi.
Importanța studiului constă în recunoașterea xenofagocitozei, un mecanism imun înnăscut anterior neidentificat care ajută la păstrarea granițelor între specii în timpul dezvoltării embrionare timpurii. Pe lângă dezvăluirea acestui mecanism fundamental, studiul oferă, de asemenea, strategii practice pentru îmbunătățirea completării blastocistului între specii, un pas esențial către creșterea organelor funcționale pentru transplant.
În viitor, cercetătorii intenționează să se concentreze pe înțelegerea modului în care mediile xenogene declanșează stresul celular și dacă abordări suplimentare pot spori și mai mult supraviețuirea celulelor donatoare. Combinând modularea imunității cu progresele în tehnologia celulelor stem și generarea de organe, cercetătorii speră să dezvolte metode fiabile pentru producerea de organe umane transplantabile, contribuind astfel la abordarea crizei globale a organelor donatoare și avansând medicina regenerativă.
