Спрощені наночастинки «навчають» імунну систему знаходити та знищувати клітини, що викликають захворювання

Вчені Медичного університету Джонса Гопкінса стверджують, що розробили спрощену версію біорозкладних наночастинок, які можуть «навчити» імунну систему знаходити та знищувати хвороботворні клітини по всьому тілу. За їхніми словами, це дослідження просуває галузь інженерії імунних клітин у власному тілі пацієнта для боротьби з раком та аутоімунними захворюваннями, включаючи вовчак, серед інших станів.

Сучасні підходи та їх обмеження

Інженерні імунні клітини успішно використовуються для лікування низки видів раку крові з використанням CAR-T-клітин, або химерних T-клітин з антигенним рецептором. Лікування працює шляхом отримання імунних T-клітин з власної крові пацієнта та інженерії клітин у лабораторії таким чином, щоб вони мали на своїй поверхні шар рецепторів, який розпізнає та вбиває ракові клітини. Однак, за словами дослідників, процес видалення клітин крові пацієнтів та їх індивідуальної інженерії поза тілом є дорогим та неефективним.

Нове дослідження

У звіті про нові дослідження, дослідники стверджують, що їхні наночастинки були розроблені для подорожі до імунних Т-клітин, що борються з хворобами, та їх стимуляції, які, у свою чергу, шукають та знищують інші клітини імунної системи, які називаються B-клітинами, джерелом таких захворювань, як вовчак та рак крові, включаючи лейкемію та лімфому.

Перегляньте записи:

Будова та механізм дії наночастинок

Дослідники описують свою наночастинку як таку, що складається з полімерів, які є ланцюжками молекул, що називаються ефірними одиницями, що біорозкладаються у воді. Поверхня наночастинки оздоблена двома основними компонентами: молекулами антитіл antiCD3 та antiCD28, які допомагають наночастинкам знаходити та стимулювати Т-клітини.

Інші дослідники нещодавно розробили наночастинки на основі ліпідів з п'ятьма компонентами. Наночастинки Університету Джонса Гопкінса мають простішу конструкцію, яка вимагає лише трьох компонентів.

Наночастинки містять вантаж генетичного матеріалу, який називається мРНК, молекулярні коди, які інструктують Т-клітини експресувати рецептори на своїй поверхні, що виявляють рак та B-клітини, що викликають вовчак.

Результати експериментів

Поточне дослідження JHM показує, що через 24 години після введення наночастинок здоровим мишам 95% цільових B-клітин було виснажено в циркулюючій крові, і близько 50% B-клітин було знищено в селезінці всіх мишей. Через тиждень кількість B-клітин у крові повернулася приблизно до 50% від початкової кількості.

Ці експерименти були успішними з використанням лише однієї дози наночастинок, а перевагою використання готової терапії є потенціал для масштабованого виробництва та широкої доступності, тоді як сучасні форми CAR-T-терапії є дуже дорогими та трудомісткими.

Складнощі доставки

Розробка наночастинок, які можуть досягати Т-клітин по всій крові та органах, складніша, ніж їхня безпосередня доставка до локалізованого місця, такого як око, каже Грін.

Коли наночастинки досягають Т-клітин, вони, як правило, чинять опір поглинанню частинок, але навіть якщо вони потрапляють до організму, клітини часто їх розжовують і випльовують, каже Грін.

«Це має сенс, тому що якщо Т-клітини «Якщо б віруси легко засвоювали такі речі, як віруси, вірусне програмування брало б під контроль імунну систему, як це відбувається з ВІЛ», — каже Грін.

Механізм дії (аналогія)

Грін каже, що наночастинки працюють поетапно, подібно до того, як ракети, що подорожують у космос, працюють поетапно, щоб злетіти, зачепити прискорювачі, від'єднати їх і, нарешті, доставити вантаж.

У випадку з наночастинками вчені розробили кораблі для внутрішнього космосу, щоб шукати Т-клітини, стимулювати їх до активації та розмноження, проходити через клітинну стінку в Т-клітини, а потім розкладатися, щоб доставити вантаж мРНК.

Ефективність технології

Вчені створили комбіновану суміш двох молекул (antiCD3 та antiCD28), які допомагають наночастинкам знаходити та закріплюватися на Т-клітинах.

Вони виявили, що розкладані наночастинки працюють так само добре, як і комерційно виготовлені магнітні кульки, призначені для закріплення на Т-клітинах для лабораторних дослідницьких цілей, але потім вони також здатні проникати в Т-клітини, щоб реінжинірингувати їх зсередини.

Попередні результати

У попередньому дослідженні Грін та його колеги виявили, що близько 10% наночастинок, розроблених Університетом Джонса Гопкінса, успішно виходять з відділень деградації клітини, щоб доставити свій чутливий генетичний вантаж, порівняно з 1%–2% інших наночастинок, які негайно розкладаються та викидаються з клітини.

ДЖЕРЕЛО: News-medical

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.