Отключить «вредную» часть иммунитета
Ученые добились селективного подавления иммунной системы для лечения аутоиммунных заболеваний
LifeSciencesToday по материалам NIH: Research breakthrough selectively represses the immune system
Американские ученые разработали революционную технологию селективного ингибирования части иммунной системы, ответственной за атаку на миелин – изолирующее вещество, обволакивающее нервные волокна и делающее возможным электрическое взаимодействие между клетками головного мозга. Система проверена на мышиной модели рассеянного склероза.
Причиной аутоиммунных заболеваний является ошибочное восприятие Т-клетками – одним из типов клеток иммунной системы – собственных тканей организма как чужеродных веществ и атака на них. Сегодня лечение аутоиммунных заболеваний предполагает использование препаратов-иммуносупрессоров, которые подавляют активность всей иммунной системы. Эти препараты повышают предрасположенность к инфекциям и риск развития рака, так как способность иммунной системы выявлять и уничтожать аберрантные клетки снижается.
Клетки микроглии (круглые) поглощают олигодендроциты (разветвленные). Этот процесс, как полагают, идет при рассеянном склерозе. Олигодендроциты образуют изолирующие миелиновые оболочки вокруг аксонов в центральной нервной системе. Микроглия в норме поглощает клеточный мусор и бактерии как часть иммунного ответа организма. При рассеянном склерозе она атакует олигодендроциты, что, возможно, провоцируется вирусом, у людей с наследственной предрасположенностью. Разрушение миелиновой оболочки приводит к потере функции нерва. (SEM) (Фото: sciencephoto.com)
При поддержке Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии (National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, NIBIB) при Национальных институтах здоровья (National Institutes of Health, NIH) доктора Стивен Миллер (Stephen Miller) и Лонни Ши (Lonnie Shea) из Северо-западного университета (Northwestern University) совместно с исследователями из Университета Сиднея (University of Sydney) и Фонда восстановления миелина (Myelin Repair Foundation) разработали новый метод подавления только той части иммунной системы, которая ответственна за развитие аутоиммунных заболеваний.
В основе метода лежит естественный принцип защиты, используемый организмом для предотвращения активации атакующих здоровые ткани аутореактивных Т-клеток. Результаты исследования опубликованы в интернет-издании журнала Nature Biotechnology (Getts et al., Microparticles bearing encephalitogenic peptides induce T-cell tolerance and ameliorate experimental autoimmune encephalomyelitis).
«Мы пытаемся сделать что-то, что взаимодействует с естественно протекающими в организме процессами», – говорит доктор Ши. «У организма есть естественные механизмы подавления неадекватного иммунного ответа, и на самом деле мы просто ищем, как воспользоваться ими».
Один из таких механизмов включает в себя постоянно идущий процесс очищения организма от апоптотических, или умирающих, клеток. Умирая, клетка выделяет химические вещества, привлекающие определенные клетки иммунной системы – макрофаги. Макрофаги поглощают умирающую клетку и доставляют ее в селезенку, где аутоантигены – мельчайшие фрагменты белков умирающей клетки – представляются пулу Т-клеток. Чтобы предотвратить активацию аутореактивных Т-клеток, макрофаги инициируют подавление любых Т-клеток, способных связываться с представленными аутоантигенами.
Доктор Миллер и его коллеги были первыми, кто продемонстрировал, что этот природный механизм подавления обычно атакующих миелин Т-клеток можно использовать, связав специфический аутоантиген, такой как миелин, с апоптотическими клетками. Его лаборатория потратила не одно десятилетие, чтобы продемонстрировать, что они могут добиться антиген-специфического подавления иммунитета в различных животных моделях аутоиммунных заболеваний. Недавно ученые, вместе со своими коллегами в Германии, приступили к предварительным клиническим испытаниям по проверке безопасности введения антиген-связанных апоптотических клеток больным с рассеянным склерозом. Подтвердив безопасность их введения, испытания выявили и ключевую проблему – использование клеток в качестве средства доставки антигенов.
«Клеточная терапия чрезвычайно дорога, так как должна проводиться в крупном медицинском центре, в котором есть возможность в стерильных условиях выделить белые клетки крови и ввести антиген-связанные клетки обратно в организм пациентов», – объясняет доктор Миллер. «Это дорогая, сложная и трудоемкая процедура».
Решение этой проблемы – разработка суррогата апоптотических клеток – родилось в сотрудничестве лаборатории Миллера с биоинженером из Северо-западного университета доктором Ши. Ученые связали нужные антигены с микроскопическими биоразлагаемыми частицами (диаметром около 500 нм), которые, как и было предсказано, поглощались циркулирующими макрофагами аналогично апоптотическим клеткам.
Как ни удивительно, но при испытании в лаборатории доктора Миллера эти антиген-связанные частицы индуцировали толерантность Т-клеток в животных моделях аутоиммунных заболеваний так же хорошо, если не лучше, как и антиген-связанные апоптотические клетки.
Используя свои миелин-связанные частицы, ученые смогли предотвратить как начало рассеянного склероза у животных с его моделью, так и прогрессию заболевания, если частицы вводились при появлении первых клинических симптомов.
В ближайшее время ученые надеются приступить к фазе I клинических испытаний своей новой технологии. Материал, из которого сделаны частицы, уже утвержден Агентством по контролю над качеством продуктов питания и лекарственных препаратов США (U.S. Food and Drug Administration) и в настоящее время используется в рассасывающемся шовном материале, а также проходит клинические испытания в качестве средства доставки противораковых препаратов. Доктор Миллер считает, что доказанная безопасность наряду с простотой производства частиц приблизит их открытие к клинической практике.
«Я думаю, что мы нашли очень мощный способ вызвать толерантность, который можно легко внедрить в клиническую практику. Сейчас мы делаем все, чтобы ускорить этот процесс», – говорит Миллер.
Как показали лабораторные эксперименты, в дополнение к возможности использования для лечения рассеянного склероза этот метод может применяться и при других аутоиммунных заболеваниях, таких как диабет типа I и специфические пищевые аллергии. Кроме того, полагают ученые, он может оказаться полезным пациентам после трансплантации, которым необходимо подавление естественного иммунного ответа организма на пересаженный орган.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
20.11.2012