(PhysOrg.com) -- Les ingénieurs de l'Université de Yale ont découvert que les défauts des nanotubes de carbone provoquent la concentration des antigènes des cellules T dans le sang et stimulent la réponse immunitaire naturelle du corps. Leurs découvertes, qui paraissent en couverture du numéro du 20 avril de la revue Langmuir , pourrait améliorer l'immunothérapie adoptive actuelle, un traitement utilisé pour augmenter la capacité du corps à lutter contre le cancer.

L'immunothérapie adoptive consiste à extraire le sang d'un patient afin que le nombre de lymphocytes T naturels (un type de globule blanc) puisse se reproduire plus efficacement en laboratoire. Bien que le corps produise ses propres cellules T qui combattent les tumeurs, ils sont souvent supprimés par la tumeur et sont trop peu nombreux pour être efficaces. Les scientifiques stimulent la production de cellules T à l'extérieur du corps en utilisant différentes substances qui encouragent les antigènes des cellules T à se regrouper à des concentrations élevées. Plus ces substances sont efficaces pour regrouper les antigènes des cellules T, plus la prolifération des cellules immunitaires est importante. Une fois que suffisamment de cellules T sont produites, le sang est transféré dans le corps du patient.

L'équipe de Yale avait précédemment signalé l'effet inattendu des nanotubes de carbone sur la production de cellules T. Ils ont découvert que les antigènes, lorsqu'il est présenté à la surface des nanotubes, stimulé la réponse des lymphocytes T beaucoup plus efficacement que le revêtement d'autres substrats tels que le polystyrène dans les antigènes, même si la quantité totale d'antigènes utilisée est restée la même.

Maintenant, ils ont découvert la raison de l'augmentation de la stimulation. Ils ont découvert que les antigènes se regroupent en concentrations élevées autour des minuscules défauts trouvés dans les nanotubes de carbone.

"Les faisceaux de nanotubes de carbone ressemblent à un microenvironnement de ganglion lymphatique, qui a une sorte de géométrie labyrinthique, " a déclaré Tarek Fahmy, professeur agrégé de génie chimique et de génie biomédical à Yale et auteur principal de l'article. "Les faisceaux de nanotubes semblent imiter la physiologie et adsorber plus d'antigènes, favorisant une plus grande réponse immunologique."

L'immunothérapie adoptive actuelle prend des semaines pour produire suffisamment de cellules T, mais des tests en laboratoire ont montré que les nanotubes produisaient la même concentration de cellules T en seulement un tiers du temps, dit Fahmy.

Les nanotubes de carbone peuvent causer des problèmes, comme une embolie, lorsqu'il est utilisé dans le corps. Mais ce n'est pas le cas lorsqu'ils sont utilisés dans du sang extrait du patient, dit Fahmy. Prochain, l'équipe travaillera sur un moyen d'éliminer efficacement les nanotubes de carbone du sang avant qu'il ne soit renvoyé au patient.

"Nous pensons qu'il s'agit d'une utilisation vraiment intéressante des nanotubes de carbone. C'est un moyen d'exploiter les propriétés uniques de ce matériau pour une application biologique de manière sûre."