Клетки-невидимки откроют новые возможности для лечения болезней сердца, рака и диабета

Американо-германская группа исследователей опубликовала в Журнале экспериментальной медицины (JEM) статью под названием «Иммунная контрольная точка SIRPα-CD47 в NK-клетках».

Сообщается об успешном выращивании в лабораторных условиях стволовых клеток, способных оставаться невидимыми для иммунной системы. Это дает возможность осуществления клеточной терапии и создания тканевых имплантатов без риска иммунного отторжения. В свою очередь, это открывает путь к новым методам лечения рака, диабета и болезней сердца.

Стволовые клетки —  основной неспециализированный тип клеток, которые могут превращаться в специализированные клетки требуемого типа посредством процесса, известного как дифференциация. Они растут в эмбрионах как эмбриональные стволовые клетки, оформляясь в различные типы клеток, которые необходимо построить до рождения, а у взрослых используются в качестве ремонтных клеток, заменяя те, которые мы теряем в результате повреждения или старения.

Ближайшая аналогия – глиняный ком, которому можно придать любую форму, то есть трансформировать в любую клетку тела, или целый орган, включая кости, мышцы, кожу и многое другое.

Эта способность сделала стволовые клетки предметом пристального изучения в последние несколько десятилетий. Но потенциал их использования был ограничен риском иммунного отторжения. Отсутствие реакции иммунного отторжения невероятно расширяет возможности их применения.

«Невидимость» достигается синтезом белка CD47, который активирует SIRPα, молекулярный переключатель, отключающий часть реакций врожденного иммунитета. Но исследователи обнаружили, что созданные ими стволовые клетки оказались способны на большее: они избегают обнаружения даже «естественными киллерами» (NK) — лейкоцитами, которые действуют как первые реагенты иммунной системы.

 

В нормальных условиях клетки организма демонстрируют высоко индивидуализированные молекулы, получившие название «MHC class I», которые действуют как идентификатор, сообщая NK-клеткам «мы свои». Ранее считалось, что NK-клетки не могут отключаться белком CD47 через переключатель SIRPα. То, что это не так, и стало открытием.

Дальнейший анализ показал, что NK-клетки успешно взаимодействуют с SIRPα только после того, как они активируются иммунными сигнальными молекулами, называемыми цитокинами. Цитокины же появляются в воспалительной среде, тем самым обеспечивая организму способ модулировать интенсивность атак NK-клеток.

Чувствительность NK-клеток к ингибированию CD47 очень видоспецифична, что согласуется с той ролью, которую они играют в различении «я» от потенциально опасного «другого». Команда продемонстрировала это, создав стволовые клетки взрослого человека с вариантом CD47 от макак-резус и имплантировав их обезьянам. Имплантированные клетки избежали разрушения NK-клетками животного.

Команда заявила, что в будущем ту же процедуру можно будет проводить в обратном порядке, что позволит, например, имплантировать ткани сердца от свиней к людям, не опасаясь, что имплантаты будут атакованы NK-клетками реципиента. Отсутствие иммунного ответа позволит также разработать методы имплантации инсулин-продуцирующих клеток пациентам с диабетом, или вводить больным раком иммунные клетки, созданные для поиска и уничтожения опухолей.

В настоящее время как клеточные методы лечения рака, так и новые формы регенеративной медицины предполагают извлечение клеток из пациента, их модификацию и возвращение. Это позволяет избежать иммунного отторжения, но является чрезвычайно трудоемким и дорогостоящим методом. Новый метод позволяет массово производить готовые клеточные препараты, которые можно будет использовать для лечения болезней у всех пациентов, по всему миру.

Полученные данные также имеют значение для иммунотерапии, предоставляя исследователям возможность активировать иммунную систему организма против раковых клеток. Многие опухоли имеют низкий уровень самоидентифицируемого белка MHC-I, и компенсируют его избыточной выработкой CD47. Это открывает возможность терапии при помощи антител, нацеленных на CD47

Результаты исследования переданы в стартап-компанию Sana Biotechnology которая начала разработку платформы для клинического использования гипоиммунных стволовых клеток.

Ученые также научились продлевать жизнь,  вживляя стволовые клетки в мозг.

По материалам Daily mail и JEM

Читайте также:

В США впервые внутриутробно пересадили стволовые клетки

Ученые вырастили мини-мозг, содержащий гены неандертальцев