دانشمندان مرکز پزشکی جان هاپکینز در یک مطالعه بر روی موش‌ها، گزارشی مبنی بر تهیه یک ژل اختصاصی ارائه دادند که مانند گره لنفاوی عمل کرده و به طور موفقیت‌آمیزی سلول‌های T سیستم ایمنی بدن که با سرطان مبارزه می‌کنند را فعال و تکثیر می‌کند. به گفته آن‌ها، این کار، گامی مهم برای تزریق گره‌های لنفاوی مصنوعی به افراد و ارائه سلول‌های T برای مبارزه با بیماری است.
در چند سال اخیر، موجی از اکتشافات پیرامون تکنیک‌های جدید برای استفاده از سلول‌های T در درمان سرطان ظهور پیدا کرده است. برای دستیابی به موفقیت در این زمینه، سلول‌ها در ابتدا باید آماده شوند تا بتوانند به علائم مولکولی موجود در سطح سلول‌های سرطانی واکنش نشان داده و آن‌ها را نشاندار کنند. آماده‌سازی سلول‌های T به این شیوه معمولاً در گره‌های لنفاوی اتفاق می‌افتد. اما در بیماران مبتلا به اختلالات سیستم ایمنی و سرطان، این فرآیند معیوب است و یا اینکه اتفاق نمی‌افتد.
با توجه به چنین نقصی، درمان فعلی تقویت سلول‌های T نیاز به پزشک دارد تا سلول‌های T را از خون بیمار مبتلا به سرطان حذف کند و پس از مهندسی ژنتیک یا فعال‌سازی سلول‌ها در آزمایشگاه سلول را به بیمار برگرداند. چنین درمانی CAR-T therapy نامیده می‌شود و تنها در مراکز تخصصی با آزمایشگاه‌های دارای تکنیک پیچیده مهندسی سلول‌های Tبا هزینه بالا انجام می‌شود. علاوه بر این، به طور معمول کشت سلول‌های T در آزمایشگاه‌ها حدود ۶ تا ۸ هفته طول می‌کشد و بارگذاری مجدد سلول‌ها در بدن بیمار طولانی‌مدت نیست، بنابراین اثرات درمان کوتاه مدت خواهد بود .
جان هیکی، نویسنده اول این مطالعه می‌گوید: “ما معتقدیم که محیط سلول T بسیار مهم است. بیولوژی روی ظروف پلاستیکی اتفاق نمی‌افتد؛ بلکه در بافت‌ها رخ می‌دهد.” دانشمندان برای ایجاد محیطی با T-cellهای مهندسی‌شده با بیولوژی واقعی‌تر، از یک پلیمر ژل‌مانند یا هیدروژل، به عنوان پلت‌فرم برای سلول‌های T استفاده کردند. آن‌ها بر روی هیدروژل، دو نوع سیگنال اضافه کردند که سلول‌های T را تحریک کنند تا با اهداف خارجی برای نابودی آن‌ها مبارزه کنند.
در آزمایشهای آن‌ها، سلول‌های T-فعال‌شده روی هیدروژل‌ها نسبت به سلول‌های T که در ظروف پلاستیکی کشت نگهداری می‌شدند، ۵۰ درصد سیتوکین بیش‌تری تولید کردند که شاخص فعالیت است. دانشمندان جان هاپکینز، طیف وسیعی از هیدروژل‌های نرم و سخت را تولید و آزمایش کردند. یکی از یافته‌های جالب این بود که سلول‌های T محیط بسیار نرم را ترجیح می‌دهند. بیش از ۸۰ درصد از سلول‌های T روی سطح نرم خودشان را تکثیر کردند، در صورتی‌که هیچ یک از سلول‌های T در سخت‌ترین نوع هیدروژل این کار را نکردند.
هنگامی که این تیم سلول‌های T را روی یک هیدروژل نرم قرار داد، دریافت که سلول‌های T تنها در طی هفت روز از تعداد اندکی سلول به حدود ۱۵۰،۰۰۰ سلول رسیدند. در مقابل، زمانی که دانشمندان از روش‌های معمول برای تحریک و گسترش سلول‌های T استفاده کردند، در طی هفت روز فقط قادر به کشت ۲۰،۰۰۰ سلول بودند.
در آزمایشهای بعدی، دانشمندان سلول‌های T مهندسی‌شده روی هیدروژل‌های نرم و ظروف کشت پلاستیکی را به موش‌های مبتلا به ملانوما، که نوعی سرطان پوستی کشنده است، تزریق کردند. اندازه تومورها در موش‌های با سلول‌های T کشت داده شده روی هیدروژل‌ها، ثابت باقی ماند و بعضی موش‌ها پس از ۴۰ روز زنده ماندند. در مقابل، تومورها در اکثر موش‌هایی که به آن‌ها سلول‌های T کشت شده در ظروف پلاستیکی تزریق شده بود، رشد کرده و هیچ‌کدام از این موش‌ها بیش از ۳۰ روز زنده نماندند.
به گفته محققان با ساخت هیدروژل و تسلط بر ویژگی‌های اساسی محیط طبیعی، از جمله فاکتورهای رشد شیمیایی که سلول‌های T مبارز علیه سرطان و سایر سیگنال‌ها را جذب می‌کنند، در نهایت می‌توانیم گره‌های لنفاوی مصنوعی را برای درمان مبتنی بر ایمونولوژی بازسازی‌کننده طراحی کنیم.”
