În ultimele zile, echipe de cercetători din Statele Unite au anunțat un progres remarcabil: au dezvoltat primul model de plămân pe cip care include un sistem imunitar complet funcțional, capabil să răspundă la infecții și inflamații într-un mod similar cu plămânul uman real. Aceasta deschide perspective semnificative pentru studiul bolilor respiratorii, testarea tratamentelor și reducerea testării pe animale.
Ce este „plămânul pe cip” cu imunitate?
Modelul are dimensiunea unui timbru poștal și este construit dintr-un polimer transparent și flexibil, care imită arhitectura microstructurală a unui plămân.
Canalele microfluidice sunt căptușite cu celule vii (epiteliale, endoteliale etc.), iar inovația majoră este integrarea celulelor imunitare circulante și rezidente, astfel încât sistemul să poată reacționa la agresiuni externe.
Prin expunerea la virus gripal, modelul a demonstrat un răspuns autentic: mobilizarea celulelor imune, activarea inflamației și deteriorarea tisulară — un comportament similar celui observat în plămânii oamenilor.
Această lucrare este intitulată “An immune-competent lung-on-a-chip for modelling the human severe influenza infection response”.
Principalele realizări și avantaje
Răspuns imunitar real
În modelele anterioare, celulele imune implantate predispuse să moară rapid sau să nu se integreze corect. În acest cip, ele au funcționat ca într-un organ viu, migrând, secretând citokine și participând la răspunsul inflamator.Studii asupra virusului gripal sever
Cipul a fost infectat cu virus gripal (H1N1), iar răspunsul imunitar modul a reflectat multe dintre fenomenele observate la pacienți cu forme severe de gripă. PubMed+2Nature+2Reducerea dependenței de modele animale
Modelele pe animale (șoareci etc.) nu recapitulează întotdeauna bine răspunsurile pulmonare umane. Acest cip oferă o platformă mai fidelă și etică pentru testarea tratamentelor.Perspective de medicină personalizată
În viitor, se speră să fie folosite celule ale pacienților pentru construirea unor cipuri personalizate, care să permită alegerea celui mai bun tratament pentru fiecare individ în parte.
Provocări și limite
Validarea clinică și reglementările sanitare vor necesita timp: modelul trebuie să fie testat pentru siguranță și relevanță înainte de adoptare pe scară largă.
Menținerea viabilității celulelor imune pe termen lung într-un mediu artificial este dificilă.
Este nevoie de integrarea altor tipuri celulare (fibroblaste, celule ale sistemului conectiv) și de simularea mai fidelă a condițiilor plămânului — respirație, presiune, schimb gazos etc.
Dezvoltarea unui plămân pe cip cu imunitate funcțională reprezintă un pas uriaș în bioinginerie și cercetare medicală. Acest sistem oferă o platformă ex vivo care imită mult mai fidel comportamentul uman real, comparativ cu modelele existente. În timp, tehnologia ar putea accelera descoperirea de terapii eficiente, reduce folosirea animalelor în cercetare și oferi suport pentru medicina personalizată în bolile respiratorii — astm, bronșită, fibroze și infecții virale sau bacteriene.
🔗 Link către studiul original: “An immune-competent lung-on-a-chip for modelling the human severe influenza infection response”, Nature Biomedical Engineering, 2025. DOI: 10.1038/s41551-025-01491-9