Ученые из Южно-Калифорнийского университета открыли способ превратить В-клетки организма в крошечные машины наблюдения и фабрики антител, которые могут вырабатывать специально разработанные антитела для уничтожения раковых клеток или ВИЧ — двух самых грозных врагов медицины.

Исследование, опубликованное в понедельник, 22 июля, в Nature Biomedical Engineering , описывает метод редактирования генов иммунных клеток, называемых В-клетками, что позволяет им бороться даже с самыми коварными захватчиками. Работа является важным шагом вперед в использовании силы антител для лечения заболеваний, начиная от болезни Альцгеймера и заканчивая артритом.

«При некоторых заболеваниях или состояниях естественные антитела, вырабатываемые В-клетками, просто недостаточны», — говорит старший автор исследования Паула Кэннон, заслуженный профессор молекулярной микробиологии и иммунологии в Медицинской школе Кека при Университете Южной Калифорнии.

«ВИЧ — очень хороший пример этого. Он постоянно мутирует, оставаясь на шаг впереди любых антител, которые на него бросают. Мы подумали, что шах и мат можно было бы убедить В-клетки выработать антитело, которое обладало бы такой широкой способностью «видеть» ВИЧ, что ВИЧ не мог бы легко мутировать вокруг него».

По словам исследователей, преимущество этого метода в том, что его можно адаптировать для получения широкого спектра различных антител.

«Это технология перепрограммирования В-клеток, которую можно применить практически ко всему, что вы можете себе представить, имея дело с антителом», — сказал первый автор Джеффри Роджерс, научный сотрудник и старший научный сотрудник в лаборатории Кэннона. «Мы думаем, что сможем полностью настроить все, что касается антитела».

Для этого проекта исследователи черпали вдохновение из химерных антигенных рецепторов (CAR) Т-клеток, «живых лекарств», предназначенных для воздействия на определенные вещи. Они произвели революцию в лечении рака крови, такого как лейкемия и лимфома.

При лечении CAR T T-клетки — родственные клетки B-клеток — извлекаются из крови пациента и генетически модифицируются для идентификации раковых клеток путем распознавания маркера на их поверхности. Затем миллионы клеток вводятся в организм пациента, где они борются с болезнью, а затем исчезают.

Как ведут себя В-клетки
В-клетки ведут себя по-другому, что делает их более подходящими для борьбы с хроническими заболеваниями. Они функционируют как система безопасности и фабрика антител, долговременно находясь в костном мозге , лимфатических узлах и селезенке и активизируясь при необходимости.

Чтобы создать этих крошечных бойцов, Кэннон и Роджерс использовали методы редактирования генов CRISPR, чтобы поместить инструкции для индивидуальных антител в точное место в ДНК В-клетки, где антитела производятся естественным образом. Этот трюк означает, что В-клетки могут быть перепрограммированы как биофабрики, производящие индивидуальные антитела. И так же, как обычные антитела реагируют на вакцинацию, перепрограммированные В-клетки также могут быть стимулированы для увеличения их выработки.

Исследователи смогли наблюдать за работой антител, используя ткань миндалин для воссоздания иммунной системы в пробирке.

Команда работает с USC Stevens Center for Innovation, чтобы лицензировать технологию для коммерческого использования. USC Stevens Center помогает ученым доставлять свои открытия из лаборатории на рынок.

«Мы очень рады помочь и попробовать внедрить это в биотехнологические компании», — сказала Эрин Оверстрит, исполнительный директор USC Stevens Center. «Это может стать фундаментальным сдвигом в нашем подходе к определенным заболеваниям».