Развитие рассеянного склероза у мышей остановили с помощью наночастиц

Ученым из Северо-Западного университета (Northwestern University, США) удалось прекратить развитие рецидивирующе-ремиттирующего рассеянного склероза (РС) у мышей, не подавляя активность всей иммунной системы, а «обманув» ее Т-клетки, атакующие миелиновые оболочки нервных волокон как чужеродный агент, путем введения в организм «замаскированных» под погибшие клетки наночастиц из биоразлагаемого материала с присоединенными к ним молекулами миелина. Получаемый в результате эффект авторы назвали «перезагрузкой иммунной системы» и полагают, что этот метод пригоден для терапии и других аутоиммунных и аллергических заболеваний. Работа опубликована 18 ноября в журнале Nature Biotechnology.

Для достижения своей цели — отвлечения иммунной системы от разрушения собственных клеток организма — авторы использовали природный механизм очищения крови, при котором погибшие в результате апоптоза клетки захватываются циркулирующими в кровеносной системе макрофагами и попадают с током крови в селезенку. Там макрофаги инициируют процесс подавления активности Т-клеток, чтобы предотвратить иммунный ответ на белки погибших клеток, которые могут быть восприняты как аутоантигены.

Ранее тем же авторам удалось успешно продемонстрировать на животной модели возможность вмешательства в этот процесс путем присоединения такого аутоантигена, как миелин, к собственным апоптировавшим белым клеткам крови. Не так давно совместно с немецкими коллегами ими было проведено предварительное клиническое исследование, целью которого стало доказательство безопасности инъекций таких миелинизированных клеток для больных РС.

Инъекции оказались вполне безопасными, однако выяснилось, что процесс выделения и ре-инфузии собственных апоптировавших белых кровяных клеток, как средства доставки миелина в селезенку, чрезвычайно дорог, трудоемок и занимает очень много времени. Поэтому в качестве замены апоптировавших клеток было предложено использовать наночастицы полимерного материала поли(лактид-ко-гликолид) (ПЛГ), который состоит из молочной и гликолевой кислот — натуральных метаболитов, вырабатываемых организмом и обычно применяется в качестве биоразлагаемого шовного материала.

Преимуществами применения наночастиц ПЛГ в качестве средства доставки аутоантигена, по мнению авторов, являются легкость их лабораторного производства, возможность стандартизации процесса, а также тот факт, что ПЛГ, как материал, разрешен к применению Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США (FDA). Все это, отмечают авторы, увеличит в будущем доступность этого метода для пациентов.

Экспериментальным путем было определено, что наиболее эффективным размером наночастиц в процессе модулирования иммунного ответа оказался размер в 500 нанометров (один нанометр — одна миллиардная часть метра). Тестирование на мышах показало, что циркулирующие в крови макрофаги реагируют на них по аналогии с апоптировавшими клетками и индуцируемый ими процесс подавления активности иммунной системы столь же успешен, как и при использовании в качестве средства доставки миелина собственных клеток.

Внутривенное введение наночастиц ПЛГ с присоединенными к ним молекулами миелина мышам, у которых наблюдалось аналогичное РС заболевание, полностью прекращало у них рецидивы болезни на срок до ста дней, что в человеческом измерении эквивалентно нескольким годам жизни. Кроме того, исследователям удавалось таким способом предотвращать развитие болезни еще до первых клинических симптомов, а также подавлять ее развитие сразу после их появления.

«Это чрезвычайно значимый прорыв в трансляционной иммунотерапии, — заявил, комментируя полученные результаты, один из авторов, Стивен Миллер (Stephen Miller), профессор микробиологии и иммунологии Файнбергской школы медицины Северо-Западного Университета. — Новая технология может быть использована в терапии многих других, связанных с неоправданным иммунным ответом, заболеваний, таких как диабет 1 типа, астма и другие. Мы просто можем поменять антиген, который доставляется в селезенку».

Он подчеркнул, что главным преимуществом нового метода является его узкая направленность, позволяющая избежать подавления всей иммунной системы организма, что влечет за собой множество негативных последствий. «Мы просто перезагружаем иммунную систему, после чего она перестает отвлекаться на антиген и продолжает нормальное функционирование», — отметил Миллер.

В ближайших планах авторов — начало клинических испытаний нового метода.