Immunsystemet består av en mängd olika celltyper som uppfyller olika uppgifter för att övervaka vävnadshomeostas för att skydda mot patogener och för att ta bort skadade celler. För att säkerställa en smidig, kontrollerad funktion hos detta mycket komplexa system, immunceller använder ett brett spektrum av biokemiska signalvägar aktiverade av lösliga proteiner eller direkta cell-cellkontakter. Dessa vägar riktas också av moderna droger, till exempel, immunterapeutiska medel mot cancer, som riktar immunsvaret mot specifika strukturer eller celltyper.

Sökandet efter nya läkemedel som påverkar immunsystemet på önskat sätt är utmanande. Immunsignalering, ofta en kombination av kommunikation via lösliga proteiner och direkt interaktion av cell-cellkontakter, är subtil och svår att spåra i alla dess nyanser. Än så länge, det har saknats snabb och robust teknik för att mäta effekten av ett potentiellt immunmodulerande läkemedel, särskilt i en cell-cellkontaktdimension.

Genom att kombinera toppmodern fluorescerande mikroskopi med hög genomströmning med encells bildanalys och nya analysalgoritmer, Farmakoskopi ger en kraftfull lösning. Utvecklad av en grupp forskare vid CeMM Research Center for Molecular Medicine vid Österrikiska vetenskapsakademin under ledning av direktör Giulio Superti-Furga och testad i samarbete med Medical University of Vienna, Farmakoskopi kan kvantifiera den övergripande rumsliga mönstring och direkta interaktioner mellan immunceller i blodet med oöverträffad hastighet och noggrannhet. Metoden introducerades i Natur kemisk biologi .

Kombinera encellsupplösning och helautomatisk plattformskontroll, Farmakoskopi kan testa stora läkemedelsbibliotek som Stefan Kubiceks plattform Österrike för kemisk biologi (PLACEBO) för föreningar med immunmodulerande potential. "Vi fann att 10 procent av alla godkända läkemedel som testats påverkar immunsystemet på något sätt - mycket av det var inte känt, "säger Gregory Vladimer, en av författarna till studien.

Med denna metod, forskarna identifierade Crizotinib, ett läkemedel som godkänts av FDA för lungcancer som inte är småcellig, att ha en tidigare okänd immunmodulerande potential:"Med farmakoskopi, vi kunde spåra hur Crizotinib gör det möjligt för cytotoxiska T-celler att attackera cancerceller, "förklarar Berend Snijder, den andra förste författaren. "Föreningen inducerar uppreglering av MHC på ytan av cancerceller, ett proteinkomplex som känns igen av T-celler. "

"Detta är världens första metod för att spåra moduleringen av immunsystemet vid högupplöst och hög genomströmning, "säger Giulio Superti-Furga, senior författare till studien och vetenskaplig chef för CeMM. "Farmakoskopi är inte bara ett nytt och kraftfullt verktyg för upptäckt av läkemedel, det kan också implementeras i grundforskning genom att visualisera effekterna av signalmolekyler på immunsystemet. I framtiden kommer Farmakoskopi bör tillämpas för att testa enskilda patientprover på deras svar på olika läkemedel - en milstolpe för utvecklingen av en personlig precisionsmedicin. "