Ricerca: un nuovo citofluorimetro

Presso il Centro Europeo di Ricerca sul Cervello l’apparecchiatura che svela gli equilibri del sistema immunitario

“Il primo citofluorimetro del Laboratorio, acquistato nel 1997, aveva tre laser e 12 fotomoltiplicatori. Il secondo, nel 2005, di fotomoltiplicatori ne aveva 18. Ciascun fotomoltiplicatore misura una singola caratteristica di ogni cellula analizzata e dunque ogni cellula poteva essere scrutata da 18 punti di vista diversi. In ogni campione potevano così essere analizzate centinaia di diverse popolazioni cellulari presenti nel sangue, anche da un semplice prelievo”. È il racconto di un appassionato quello che ci snocciola il dott. Luca Battistini, responsabile del Laboratorio di Neuroimmunologia della Fondazione Santa Lucia Irccs, mentre mostra il nuovo citofluorimetro disponibile presso il Centro Europeo di Ricerca sul Cervello. “Un MoFlo Astrios della Beckman Coulter, la stessa azienda che produsse negli anni ‘60 il primo citofluorimetro arrivato sul mercato”. Lui ci tiene a precisarlo.

Un cubo di metallo e un monitor nelle apparenze. Un sistema d’individuazione e selezione di cellule nella sostanza, che permette di realizzare uno studio completo dello stato immunologico di un individuo con rapidità, accuratezza e riproducibilità. I campioni ottenuti dai pazienti con malattie autoimmuni o infiammatorie del cervello vengono confrontati con quelli dei donatori sani. “Rientrano tra gli obiettivi di questi studi preclinici – spiega Battistini – l’individuazione di marcatori per la diagnosi precoce di patologie e la verifica del grado di risposta del sistema immunitario di un individuo rispetto a un determinato trattamento”.

Nel frattempo la tecnologia è avanzata. L’apparecchio ha 6 laser e 30 fotomoltiplicatori.Lo sguardo sulle cellule ematiche di cui fanno parte le cellule del sistema immunitario – spiega Battistini – è diventato più profondo. Con prelievi di sangue anche molto piccoli oggi possiamo analizzare molti più parametri e studiare migliaia di diverse popolazioni cellulari.” Il tutto ad altissima velocità, precisione ed efficienza. “Partendo ad esempio da un campione di 20 ml di sangue – continua Battistini – in 15 minuti possiamo purificare cellule presenti nel sangue con una frequenza di una ogni 2000 e con una purezza del 99 per cento. Non solo. Con il nuovo citofluorimetro è possibile separare sei distinte popolazioni cellulari contemporaneamente, massimizzando così gli studi effettuabili su campioni esigui di materiale biologico”.

La forte riduzione di liquido biologico necessario per le analisi rispetto a precedenti generazioni di citofluorimetri è particolarmente importante quando si tratta di studiare una sostanza come il liquor, che non può essere prelevata in quantità analoghe al sangue.

Il nuovo citofluorimetro sarà in particolare utilizzato dal Laboratorio della Fondazione per l’analisi cellulare del sistema immunitario di pazienti affetti da malattie autoimmuni come la sclerosi multipla e malattie neurodegenerative come Parkinson e Alzheimer. Sarà a disposizione anche per validare terapie immunomodulanti e immunoterapie applicate ai tumori.

“Al di là di specifiche patologie – osserva Luca Battistini – possiamo anche immaginarci di utilizzare questo citofluorimetro per ottenere il profilo immunologico di una persona sana a scopi di prevenzione. Con un semplice prelievo di sangue si processano le cellule e si ottengono informazioni che permettono per esempio di mettere a punto una dieta alimentare o altre misure utili a compensare eventuali squilibri. Sono esami in teoria possibili, ma certo costosi”.

Tra gli obiettivi del Laboratorio c’è ora anche quello di assicurare un utilizzo intensivo del nuovo citofluorimetro. “Sono apparecchiature difficilmente disponibili – spiega Battistini – Ci interessa quindi promuoverne l’utilizzo non solo all’interno della Fondazione Santa Lucia, ma anche in rete con altri gruppi, a favore della ricerca”.

La cosiddetta citofluorimetria a flusso è una tecnica che è andata velocemente affermandosi nella ricerca biomedica a partire dagli anni settanta. Il suo massimo impiego è proprio nello studio delle cellule del sangue e del sistema immunitario. La tecnica prevede che le cellule vengano spinte all’interno di una camera a flusso dove si dispongono in fila e, colpite da un raggio laser, riflettono la luce ed emettono fluorescenza. Si generano così dei segnali che identificano le cellule e le loro caratteristiche. Più laser e più fotomoltiplicatori l’apparecchio possiede e più caratteristiche cellulari possono essere analizzate in un tempo inferiore.

La funzione di “cell sorting” permette inoltre oggi anche di separare dal campione totale di popolazioni cellulari miste le cellule che presentano particolari caratteristiche d’interesse, potendole così studiare in modo mirato.