Dispositivo basado en chip microfluídico mide inmunidad viral

Cada invierno surge una nueva variante de la gripe que supone un reto para el sistema inmunitario. Las personas que ya han sido infectadas o vacunadas contra la gripe pueden tener cierto nivel de protección, pero la capacidad de su sistema inmunitario para "recordar" la cepa anterior y reaccionar a la nueva puede variar. Actualmente, no hay una forma fiable de medir esta "memoria" inmunitaria. Ahora, una nueva investigación está trabajando para resolver este problema con un dispositivo diseñado para evaluar la memoria inmunitaria en la sangre.

Cuando se exponen a un virus, los glóbulos blancos conocidos como células B se activan y se diferencian. Algunas de estas células B se convierten en células plasmáticas que producen rápidamente anticuerpos para combatir la infección, mientras que otras se convierten en células B de memoria, que permanecen inactivas hasta que reaparece el mismo virus o uno similar. Si el virus regresa, las células B de memoria pueden reconocerlo rápidamente y producir anticuerpos para combatirlo. En la actualidad, es posible medir los anticuerpos circulantes producidos por las células plasmáticas, pero los niveles de anticuerpos disminuyen con el tiempo. Es mucho más difícil evaluar la presencia y la eficacia de las células B de memoria, especialmente contra nuevas variantes del mismo virus. En un nuevo proyecto financiado por el NIH, investigadores de la Universidad de California, Davis (Davis, CA, EUA) y la Escuela de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins (Baltimore, MD, EUA) han desarrollado un dispositivo prototipo que mide las células B de memoria probando qué tan bien pueden adherirse a una superficie mientras reconocen el virus bajo flujo de cizallamiento. Este método, llamado Shear Activated Cell Sorting (SACS), es el núcleo de su enfoque.

Imagen: Concepto para el dispositivo. Las células B de memoria capaces de unir el virus de la influenza permanecen atascadas en los canales a pesar de las fuerzas de corte (Foto cortesía de Steven George/UC Davis)

El dispositivo funciona mediante un chip microfluídico con pequeños canales. La base del canal está recubierta con el virus de la gripe. A medida que los glóbulos blancos fluyen a través de estos canales, las células B de memoria que reconocen las proteínas virales (antígenos) se adhieren a la superficie. Al ajustar la velocidad de flujo, los investigadores pueden medir la fuerza con la que se adhieren las células. A medida que aumenta la velocidad de flujo, se aplican fuerzas de corte a las células, arrancándolas de la superficie. Al rastrear cuántas células se adhieren o se eliminan a diferentes velocidades de flujo, los investigadores pueden medir su afinidad de unión, es decir, qué tan bien se adhieren las células de memoria al virus. Estos datos permiten a los científicos comparar qué tan bien se unen las células al virus original al que estuvieron expuestas y a una nueva variante. El objetivo final de este dispositivo es proporcionar a los laboratorios de salud pública una herramienta para medir la inmunidad a las nuevas variantes de la gripe en las poblaciones, lo que ayuda a la toma de decisiones de salud pública. Además, esta tecnología podría adaptarse para evaluar la inmunidad contra el SARS-CoV-2 y otros virus.

“No hay forma de evaluar si el sistema inmunológico está preparado para el próximo virus de gripe mutante, por lo que necesitamos una nueva vacuna cada año”, dijo Steven George, profesor de ingeniería biomédica en UC Davis y coinvestigador principal de la subvención. “Estamos tratando de averiguar si hay glóbulos blancos que puedan responder rápidamente a una nueva variante”.