Как проследить за иммунной системой
Иммунная система состоит из клеток различных типов, распределенных по всему организму и готовых вступить в бой при первом признаке проникновения инфекции. Мониторинг локализацией иммунных реакций при различных патологиях, а также влияния различных лекарственных препаратов на иммунную систему облегчил бы клиницистам диагностику и лечение большого количества заболеваний. Однако до сих пор метода визуализации иммунных реакций в организме не существовало.
Ученые университета Калифорнии (Лос-Анджелес), работающие под руководством доктора Оуэна Уитте (Owen Witte), разработали контрастное вещество для позитрон-эмиссионной томографии, позволяющее отслеживать иммунный ответ в организме в процессе развития многих заболеваний, в том числе онкологических и инфекционных.
Целью авторов было наблюдение не за специфичным иммунными клетками, а за иммунным ответом в целом. Для этого они создали маркер, позволяющий оценить активность биологического процесса, характерного для большинства иммунных клеток.
Выбранный учеными процесс – переработка ДНК – обеспечивает быстрое и эффективное деление иммунных клеток. Большинство клеток организма при делении медленно синтезируют структурные элементы дочерней клетки из поступающих в организм питательных веществ. Однако в присутствии инфекции иммунные клетки должны делиться максимально быстро. Для этого они перерабатывают содержащиеся в организме свободные нуклеотиды – фрагменты ДНК, образовавшиеся при разрушении погибших клеток или попавшие в организм с пищей. Новый маркер связывается с ферментом, необходимым для нормального протекания первого этапа переработки ДНК в иммунных клетках.
Авторы провели масштабный скрининг существующих препаратов и выбрали химиопрепарат гемцитабин (gemcitabine), эффективно проникающий внутрь иммунных клеток. Они модифицировали молекулярную структуру препарата и получили соединение, которое беспрепятственно проходит сквозь клеточную мембрану, а в присутствии искомого фермента фосфорилируется и теряет подвижность. К молекулам маркера исследователи прикрепили радиоактивную метку, светящуюся при проведении позитрон-эмиссионной томографии.
Эффективность нового маркера протестировали на мышах, которым предварительно вводили вирус, вызывающий формирование иммуногенных опухолей. Введение таким мышам нового зонда и последующее проведение позитрон-эмиссионной томографии позволило получить трехмерные изображения, напоминающие карты температур, на которых большое количество иммунных клеток обозначено красным цветом, умеренное – зеленым, а низкое – красным. Например, особенно яркими выглядят лимфатические узлы, находящиеся в непосредственной близости от опухоли.
Авторы считают, что в будущем врачи смогут использовать новый зонд для визуализации иммунных реакций. В комбинации с другими методами, такими как компьютерная томография, он позволит наблюдать за уменьшением размеров опухоли в процессе лечения.
Недостатком метода является не абсолютная специфичность, и ученые уже ведут систематический анализ химических соединений в надежде разработать более чувствительные и специфичные к определенным типам иммунных клеток зонды.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам TechnologyReview
10.06.2008