Може ли да се подмлади имунната система

Стимулирането на черния дроб да произвежда някои от сигналите на тимуса може да обърне свързания с възрастта спад в популациите на Т-клетките и да подобри отговора на ваксинацията. Toва твърди в статия, публикувана в Nature Мирко Фридрих от Масачузетския технологичен институт.

С напредване на възрастта, функцията на имунната система на хората намалява. Популациите на Т-клетките стават по-малки и не могат да реагират на патогени толкова бързо, което прави хората по-податливи на различни инфекции.

За да се опитат да преодолеят този спад, изследователи от Масачузетския технологичен институт и Института Броуд са открили начин временно да програмират клетки в черния дроб, за да подобрят функцията на Т-клетките. Това препрограмиране може да компенсира свързания с възрастта спад на тимуса, където обикновено се случва узряването на Т-клетките.

Използвайки иРНК за доставяне на три ключови фактора, които обикновено насърчават оцеляването на Т-клетките, изследователите успяха да подмладят имунната система на мишките. Възрастните мишки, получили лечението, показаха много по-големи и по-разнообразни Т-клетъчни популации в отговор на ваксинацията, а също така реагираха по-добре на имунотерапия за рак.

Ако бъде разработен за употреба при пациенти, този вид лечение би могъл да помогне на хората да водят по-здравословен живот с напредване на възрастта, казват изследователите.

„Ако можем да възстановим нещо съществено като имунната система, се надяваме, че ще можем да помогнем на хората да се предпазят от болести за по-дълъг период от живота си“, казва Фън Джан, професор по неврология в Масачузетския технологичен институт, наречен „Джеймс и Патриша Пойтрас“, който има съвместни назначения в катедрите по мозъчни и когнитивни науки и биологично инженерство.

Джанг, който е и изследовател в Института Макговърн за изследване на мозъка в Масачузетския технологичен институт, член на основния институт в Института Броуд към Масачузетския технологичен институт и Харвард, изследовател в Медицинския институт Хауърд Хюз и съдиректор на Центъра за молекулярна терапия „К. Лиза Янг и Хок Е. Тан“ към Масачузетския технологичен институт, е старши автор на новото изследване.

Временна фабрика

Тимусът е малък орган, разположен пред сърцето, който играе ключова роля в развитието на Т-клетките. В тимуса незрелите Т-клетки преминават през процес на контролни точки, който осигурява разнообразен репертоар от Т-клетки. Тимусът също така отделя цитокини и растежни фактори, които помагат на Т-клетките да оцелеят.

Въпреки това, започвайки в ранна зряла възраст, тимусът започва да се свива. Този процес, известен като тимусна инволюция, води до намаляване на производството на нови Т-клетки. До приблизително 75-годишна възраст тимусът е значително намален.

„С напредване на възрастта имунната система започва да отслабва. Искахме да помислим как можем да поддържаме този вид имунна защита за по-дълъг период от време и това ни накара да се замислим какво можем да направим, за да засилим имунитета“, казва Фридрих.

Предишни изследвания върху подмладяването на имунната система са се фокусирали върху доставянето на Т-клетъчни растежни фактори в кръвния поток, но това може да има вредни странични ефекти. Изследователите също така проучват възможността за използване на трансплантирани стволови клетки, за да подпомогнат възстановяването на функционална тъкан в тимуса.

Екипът на MIT предприе различен подход: Те искаха да видят дали могат да създадат временна „фабрика“ в тялото, която да генерира сигналите, стимулиращи Т-клетките, които обикновено се произвеждат от тимуса.

„Нашият подход е по-скоро синтетичен“, казва Джан. „Ние проектираме тялото да имитира секрецията на тимусен фактор.“

За местоположението на своята фабрика, те се установили в черния дроб по няколко причини. Първо, черният дроб има висок капацитет за производство на протеини, дори в напреднала възраст. Също така е по-лесно да се достави иРНК до черния дроб, отколкото до повечето други органи на тялото. Черният дроб е бил привлекателна цел и защото цялата циркулираща кръв в тялото трябва да преминава през него, включително Т-клетките.

За да създадат своята фабрика, изследователите идентифицирали три имунни сигнала, които са важни за съзряването на Т-клетките. Те кодирали тези три фактора в mRNA последователности, които могат да бъдат доставени чрез липидни наночастици. Когато се инжектират в кръвния поток, тези частици се натрупват в черния дроб и mRNA се поема от хепатоцитите, които започват да произвеждат протеините, кодирани от mRNA.

Факторите, които изследователите са представили, са DLL1, FLT-3 и IL-7, които помагат на незрелите прогениторни Т-клетки да узреят в напълно диференцирани Т-клетки.

Подмладяване на имунната система

Тестове върху мишки разкриха редица благоприятни ефекти. Първо, изследователите инжектирали mRNA частиците в 18-месечни мишки, еквивалентни на хора на 50-годишна възраст. Тъй като mRNA е краткотрайна, изследователите дали на мишките множество инжекции в продължение на четири седмици, за да поддържат стабилно производство от черния дроб.

След това лечение, Т-клетъчните популации показаха значително увеличение на размера и функцията си.

След това изследователите проверили дали лечението може да подобри реакцията на животните към ваксинацията. Те ваксинирали мишките с овалбумин, протеин, който се намира в яйчните белтъци и често се използва за изследване на реакцията на имунната система към специфичен антиген. При 18-месечни мишки, получили лечение с мРНК преди ваксинацията, изследователите установили, че популацията на цитотоксични Т-клетки, специфични за овалбумин, се е удвоила в сравнение с мишки на същата възраст, които не са получили лечение с мРНК.

Изследователите установиха, че лечението с мРНК може също да засили имунния отговор на имунната система към имунотерапия за рак. Те са приложили лечението с мРНК на 18-месечни мишки, на които след това са имплантирани тумори и са лекувани с лекарство, инхибитор на контролни точки. Това лекарство, което е насочено към протеина PD-L1, е предназначено да помогне за потискане на имунната система и стимулиране на Т-клетките да атакуват туморните клетки.

Мишките, които са получили лечението, са показали много по-високи нива на преживяемост и по-дълъг живот от тези, които са получили лекарството инхибитор на контролните точки, но не и лечението с мРНК.

Изследователите установили, че и трите фактора са необходими за предизвикване на това усилване на имунната система; никой не би могъл да постигне всички аспекти на лечението самостоятелно. Сега те планират да проучат лечението в други животински модели и да идентифицират допълнителни сигнални фактори, които могат допълнително да подобрят функцията на имунната система. Те също така се надяват да проучат как лечението влияе на други имунни клетки, включително В-клетките.

Петър Димитров

–––––––––––––––––––––

Източник: New study suggests a way to rejuvenate the immune system, Life Science