Ученые из Южно-Калифорнийского университета открыли способ превратить В-клетки организма в крошечные машины наблюдения и фабрики антител, которые могут вырабатывать специально разработанные антитела для уничтожения раковых клеток или ВИЧ — двух самых грозных врагов медицины.
Исследование, опубликованное в Nature Biomedical Engineering, описывает метод редактирования генов иммунных клеток, называемых B-клетками, что позволяет им бороться даже с самыми коварными захватчиками. Работа является важным шагом вперед в использовании силы антител для лечения состояний, начиная от болезни Альцгеймера и заканчивая артритом.
«При некоторых заболеваниях или состояниях естественные антитела, вырабатываемые В-клетками, просто не достаточно хороши», — сказала старший автор исследования профессор Пола Кэннон из Университета Южной Калифорнии. «ВИЧ — очень хороший пример этого. Он постоянно мутирует, оставаясь на шаг впереди любых антител, которые на него бросают. Мы думали, что шах и мат можно было бы убедить В-клетки вырабатывать антитело, которое было бы настолько широко в своей способности «видеть» ВИЧ, что ВИЧ не мог бы легко мутировать вокруг него».
По словам исследователей, преимущество этого метода в том, что его можно адаптировать для получения широкого спектра различных антител.
«Это технология перепрограммирования В-клеток, которую можно применить практически ко всему, что вы можете себе представить, имея дело с антителом», — сказал первый автор Джеффри Роджерс. «Мы думаем, что сможем полностью настроить все, что касается антитела».
Для этого проекта исследователи черпали вдохновение из химерных антигенных рецепторов (CAR) T-клеток, «живых лекарств», предназначенных для воздействия на определенные вещи. Они произвели революцию в лечении рака крови, такого как лейкемия и лимфома. При лечении CAR T-клетки T — родственные клетки B-клеток — извлекаются из крови пациента и генетически модифицируются для идентификации раковых клеток путем распознавания маркера на их поверхности. Затем миллионы клеток вводятся в организм пациента, где они борются с болезнью, а затем исчезают.
В-клетки ведут себя по-другому, что делает их более подходящими для борьбы с хроническими заболеваниями. Они выполняют функции как системы безопасности, так и фабрики антител, долговременно находясь в костном мозге, лимфатических узлах и селезенке — и активизируясь при необходимости.
Чтобы создать этих крошечных бойцов, Кэннон и Роджерс использовали методы редактирования генов CRISPR, чтобы поместить инструкции для индивидуальных антител в точное место в ДНК В-клетки, где антитела производятся естественным образом. Этот трюк означает, что В-клетки могут быть перепрограммированы как биофабрики, производящие индивидуальные антитела. И так же, как обычные антитела реагируют на вакцинацию, перепрограммированные В-клетки также могут быть стимулированы для увеличения их выработки.
Исследователи смогли наблюдать за работой антител, используя ткань миндалин для воссоздания иммунной системы в пробирке.
Исследователи работают с USC Stevens Center for Innovation, чтобы лицензировать технологию для коммерческого использования. USC Stevens Center помогает ученым доставлять свои открытия из лаборатории на рынок.
«Мы очень рады помочь и попробовать внедрить это в биотехнологические компании», — сказала Эрин Оверстрит, исполнительный директор USC Stevens Center. «Это может стать фундаментальным сдвигом в нашем подходе к определенным заболеваниям».
