In het biomedisch onderzoek is FACS uitgegroeid tot een standaardmethode in immunologie, vaccinontwikkeling, regeneratieve geneeskunde en kankerbiologie. Deze cellen kunnen vervolgens verder onderzocht worden met aanvullende experimenten.
Door de scheiding van cellen kunnen deze apart worden genomen om deze verder te onderzoeken. Zo kunnen onderzoekers bijvoorbeeld CRISPR-aangepaste cellen verrijken die de gewenste genetische verandering dragen. De techniek wordt veel ingezet voor infectieziekten en vaccinontwikkeling, oncologie, immunologie, neurologie en hart- en vaatziekten.
FACS is onmisbaar voor ‘medicatie op maat’, aan de productie van CAR T-cellen die worden ingezet bij de behandeling van bepaalde vormen van kanker. CAR T-cellen zijn genetisch aangepaste immuuncellen die een kunstmatige receptor dragen waarmee ze kankercellen gericht kunnen herkennen en ze vervolgens aanvallen. Hierbij wordt FACS gebruikt om de CAR T-cellen te zuiveren.
Voor stamceltransplantaties wordt FACS ingezet om specifieke typen stamcellen te isoleren. Deze cellen kunnen zich ontwikkelen tot verschillende bloed- of weefselcellen en zijn essentieel voor het herstel van het beenmerg en het immuunsysteem. Dit is een belangrijke behandeling voor patiënten met bepaalde vormen van leukemie.
Verdiepend onderzoek met gesorteerde cellen
Gesorteerde cellen vormen vaak het startpunt voor verdiepend onderzoek. Door specifieke cellen te isoleren, kunnen onderzoekers gericht bestuderen wat deze cellen doen, hoe ze reageren op bepaalde stoffen en welke moleculaire processen een rol spelen. Veelgebruikte experimenten richten zich op:
- Activatie: meten of en hoe sterk cellen worden geactiveerd na blootstelling aan een stof, zoals een antigeen of geneesmiddel. Dit gebeurt bijvoorbeeld door het analyseren van activatiemarkers (zoals CD69), receptorbinding of de productie van cytokines, en geeft inzicht in de reactie en functie van cellen.
- Fagocytose: bepalen het vermogen van cellen, zoals macrofagen en neutrofielen, om bacteriën of andere deeltjes op te nemen en onschadelijk te maken. Dit is een belangrijke functie van het immuunsysteem.
- Proliferatie of differentiatie: laten zien hoe cellen zich vermenigvuldigen of verder ontwikkelen tot een meer gespecialiseerd celtype, bijvoorbeeld tijdens immuunreacties of weefselherstel.
- Cytotoxiciteit: meten hoe schadelijk bepaalde stoffen, behandelingen of immuuncellen zijn voor cellen, en worden veel gebruikt in geneesmiddelenonderzoek en kankertherapie.
- Moleculair of metabolisch: hierbij wordt gekeken welke genen actief zijn en hoe cellen hun energiehuishouding regelen. Toepassingen zijn onder andere RNA-seq en single-cell sequencing voor transcriptie- en epigenetische profielen, evenals metingen van zuurstofconsumptie, glycolyse en mitochondriale functie.
→ Bekijk de video hieronder over een FACS-toepassing: Immunology Techniques – Flow cytometry and FACS (Nigel Francis (Dr Nigel Francis))
