Инженеры Массачусетского технологического института разработали новый способ усиления Т-клеточного иммунного ответа при использовании матричных РНК-вакцин. Исследователи считают, что технология может повысить эффективность противораковых препаратов и усилить защиту организма от инфекционных заболеваний.
Читайте: Госдума планирует ввести несколько новых запретов
В основе разработки лежит применение специальных иммуномодулирующих молекул матричной РНК. Как показали эксперименты на мышах, использование такой технологии позволило не только значительно замедлить рост опухолей, но в ряде случаев полностью уничтожить их.
Современные вакцины обычно стимулируют выработку антител и Т-клеток, способных распознавать антигены. В новом исследовании ученые сосредоточились на усилении именно Т-клеточного ответа с помощью нового типа адъюванта — вещества, которое повышает активность иммунной системы. Для этого были использованы молекулы матричной РНК, кодирующие гены IRF8 и NIK.
По словам профессора химической инженерии Дэниела Андерсона, такие молекулы активируют иммунные сигнальные пути и переводят клетки иммунной системы в более активное состояние. Это приводит к увеличению числа Т-клеток, направленных против конкретного антигена. Исследователи подчеркнули, что именно эти клетки играют ключевую роль в уничтожении зараженных вирусами тканей и раковых клеток.
В работе также участвовали специалисты Гарвардской медицинской школы и Массачусетской больницы общего профиля. Ученые отметили, что существующие противораковые вакцины уже показывали перспективные результаты, а некоторые препараты были одобрены в США для лечения отдельных видов онкологических заболеваний. Однако у части пациентов иммунный ответ остается недостаточно сильным для полного уничтожения опухоли.
Чтобы избежать опасных побочных эффектов, связанных с применением цитокинов, исследователи решили воздействовать непосредственно на внутренние сигнальные механизмы иммунных клеток. Фермент NIK активирует пути, отвечающие за иммунитет и воспалительные реакции, а IRF8 способствует программированию дендритных клеток типа cDC1, которые наиболее эффективно активируют Т-клетки.
Для доставки молекул матричной РНК ученые использовали липидные наночастицы, похожие на применявшиеся в вакцинах против коронавируса, но с измененной химической структурой. После внутривенного введения такие частицы преимущественно накапливаются в селезенке и взаимодействуют с клетками, представляющими антиген.
Уже через сутки после введения клетки начинали вырабатывать IRF8 и NIK, что запускало их активацию и созревание. В течение нескольких дней количество Т-клеток существенно возрастало, после чего они вместе с другими иммунными клетками начинали атаковать опухоли.
Технологию протестировали на моделях агрессивного рака мочевого пузыря, меланомы, карциномы толстой кишки и метастатического рака легких у мышей. Практически во всех случаях наблюдалось выраженное усиление Т-клеточного ответа и замедление роста опухолей, а в ряде экспериментов опухоли полностью исчезали.
Кроме того, новая технология усилила действие ингибиторов контрольных точек иммунитета — препаратов, которые снимают блокировку Т-клеток со стороны опухоли. Исследователи также проверили платформу в сочетании с вакцинами против коронавирусной инфекции и гриппа. По их данным, у мышей Т-клеточный ответ усиливался в 10–15 раз по сравнению с обычной вакцинацией.
Сейчас команда продолжает испытания на других животных моделях и рассчитывает в будущем адаптировать платформу для применения у людей в онкологии и лечении инфекционных заболеваний.
Читайте также: