Генетически модифицированные иммунные клетки борются со смертельным вирусом у мышей
Исследователи, возможно, продемонстрировали новый способ защитить нас от некоторых из самых смертоносных вирусов в мире. Генетически создавая иммунные клетки для получения более эффективных антител, они защищали мышей от потенциально смертельного вируса легких. Та же самая стратегия могла бы работать на людях против болезней, против которых нет вакцин.
«Это огромный прорыв», - говорит иммунолог Джеймс Восс из Исследовательского института Скриппса в Сан-Диего, штат Калифорния, который не был связан с исследованием.
Вакцины обычно содержат отключенный микробный захватчик или осколки его молекул. Они стимулируют иммунные клетки, известные как В-клетки, вырабатывать антитела, которые нацелены на патоген. Однако не каждый, кто получает вакцину, получает защиту. Например, антитела некоторых пациентов не подходят к употреблению. И исследователи не смогли разработать вакцины против некоторых микробов, таких как ВИЧ и респираторно-синцитиальный вирус (RSV), который вызывает легочные инфекции, главным образом, у детей и людей с нарушениями иммунной системы.
В новом исследовании иммунолог Джастин Тейлор из Исследовательского центра рака им. Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон, и его коллеги проверили, могут ли они сконструировать В-клетки для воссоздания антитела, о котором уже известно, что оно является сильным против РСВ. С помощью ДНК-копирующей системы редактирования генома CRISPR они вырезали один из генов антител в В-клетках мыши. Затем ученые использовали вирус для доставки гена антитела против RSV в клетки. После того, как вставленный ген оказался в положении в разрезанной ДНК, он начал работать, и В-клетки вырабатывали антитело, нацеленное на RSV. Используя тот же подход, ученые могли также подталкивать человеческие В-клетки к созданию антител против трех других вирусов, включая ВИЧ и один тип вируса гриппа. «Мы получили удивительно высокую эффективность», - говорит Тейлор: до 60% клеток производят добавленное антитело, что выше, чем в предыдущих исследованиях, в которых пытались сконструировать В-клетки.
Чтобы определить, может ли трансплантация модифицированных клеток предотвратить инфекции, ученые вводили генно-инженерные В-клетки или контрольные клетки мышам, а затем подвергали животных воздействию RSV. Пять дней спустя легкие контрольных мышей кишели вирусом. Но легкие мышей, которые получили сконструированные клетки, почти не содержали RSV, сообщают сегодня исследователи в Science Immunology. И когда исследователи вводили модифицированные В-клетки мышам с дефектной иммунной системой - общая проблема у реципиентов костного мозга, которые чувствительны к RSV, - грызуны смогли бороться с вирусом спустя 82 дня.
Не существует вакцины против ВИЧ, но несколько человек, подвергшихся воздействию вируса, естественным образом вырабатывают чрезвычайно сильные антитела против него. В-клеточный подход может позволить исследователям использовать эти антитела и тем самым обеспечить защиту от ВИЧ-инфекции. Разработка клеток для выработки различных антител может отразить другие заболевания, вызванные вирусами, уклонившимися от вакцин.
«Это важный документ», - говорит инженер-иммунолог Майкл Голдберг, генеральный директор биотехнологического стартапа STIMIT в Кембридже, штат Массачусетс. Он надеется, что в конечном итоге клетки будут использоваться людьми. «Будем надеяться, что дети однажды пойдут в кабинет своего педиатра, чтобы получить сконструированные В-клетки, которые экспрессируют самые известные антитела для защиты от большинства штаммов определенных вирусов».
Но инженер по геному Бранден Мориарти из Университета Миннесоты в Миннеаполисе предполагает, что этот подход может быть настолько дорогим - лечение рака, которое основано на других искусственных иммунных клетках, стоит сотни тысяч долларов - что оно не будет практичным. «В ближайшем будущем люди не будут использовать специально разработанные В-клетки для профилактики».