Новое моноклональное антитело борется со смертельным сепсисом, предотвращая «цитокиновые бури»
Ученые из Медицинской школы Университета Вирджинии и Мичиганского университета разработали моноклональное антитело для остановки сепсиса – смертельной инфекции, поражающей весь организм. Результаты их исследований показывают, что это антитело также может использоваться для лечения широкого спектра других воспалительных заболеваний, включая аутоиммунные.
В ходе первоначальных испытаний на лабораторных мышах антитело оказалось универсальным и продемонстрировало «трансформирующий потенциал в борьбе с опасными для жизни воспалительными заболеваниями », сообщают исследователи в новой научной статье. Потенциальные области применения могут включать смертельно опасный острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), привлекший внимание общественности во время пандемии COVID-19, а также ишемически-реперфузионное повреждение – повреждение тканей, возникающее при прекращении и восстановлении кровотока. (Ишемически-реперфузионное повреждение является серьёзной проблемой при трансплантации органов.)
Исследователи утверждают, что их работа также пролила свет на молекулярные причины сепсиса и может стать важным инструментом для диагностики этого заболевания и наблюдения за пациентами.
«Это прорыв, способный изменить стандарты лечения», — заявил Цзяньцзе Ма, доктор философии из отделения хирургии и онкологического центра Университета Вирджинии. «Объединяя взаимодополняющий опыт в области фундаментальной науки, инноваций и трансляционной медицины, а также тесно сотрудничая с нашими партнёрами в отрасли, мы разработали первое в своём классе антитело, способное спасти бесчисленное количество жизней от сепсиса и других тяжёлых воспалительных заболеваний».
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications .
Остановка сепсиса
Сепсис поражает до 50 миллионов человек во всем мире ежегодно, из которых около 11 миллионов погибают. Это основная причина смерти в больницах США, и риск смерти увеличивается с каждым часом отсутствия лечения. Сепсис развивается, когда иммунный ответ организма выходит из-под контроля в ответ на инфекцию, что может привести к отказу органов и смерти. Даже при агрессивном лечении до 40% пациентов, достигших самой тяжелой стадии сепсиса, умирают.
Новое антитело, разработанное Ма и его коллегами, как они надеются, может стать первым методом лечения, направленным непосредственно на дисрегуляцию иммунной системы, лежащую в основе сепсиса. Оно направлено на предотвращение «цитокиновых штормов», которые стали предметом обсуждений во время пандемии, подавляя гиперактивный иммунный ответ организма до того, как произойдет повреждение органов.
Более того, предварительные испытания показывают, что антитело может действовать без нежелательных побочных эффектов, характерных для существующих методов лечения сепсиса, таких как непреднамеренное подавление иммунной системы. В первоначальных исследованиях антитело способно блокировать воспалительные цитокины и восстанавливать функцию иммунных клеток, называемых макрофагами, одновременно защищая от повреждения лёгких, вызванного сепсисом, сообщают учёные в своей новой статье.
Помимо потенциального терапевтического применения антитела, учёные утверждают, что инструменты, которые они используют для его получения, могут быть полезны для выявления и мониторинга сепсиса. Их платформа, называемая PEdELISA, позволяет количественно определить шесть цитокинов в одной капле плазмы в течение двух часов.
«Наше гуманизированное антитело продемонстрировало как безопасность, так и эффективность в блокировании цитокинового шторма и восстановлении здоровой функции иммунной системы», — заявил Юнцин Ли, доктор медицинских наук и доктор философии из Медицинской школы Мичиганского университета. «Помимо лечения острых инфекций, оно потенциально способно бороться с целым спектром заболеваний, вызванных нарушениями иммунной регуляции, включая аутоиммунные заболевания, рак и диабет».
Исследователи планируют начать клинические испытания антитела в UVA Health и Университете Содружества Вирджинии. Антитело было тщательно разработано для клинического применения и обладает значительным трансляционным потенциалом, особенно в сочетании с диагностической платформой PEdELISA.
«Интеграция PEdELISA с этой первой в своем классе терапией антителами обеспечивает комплексный подход к лечению сепсиса, позволяя не только более раннюю и точную диагностику, но и непрерывный мониторинг иммунного статуса пациента практически в режиме реального времени на протяжении всего лечения. Такая интеграция может способствовать своевременной корректировке терапии, предотвращению прогрессирования заболевания и, в конечном итоге, повышению вероятности полного излечения», — отметил партнер отрасли Гуйдун Чжу.
Лучшее понимание сепсиса
В процессе разработки антитела учёные сделали важные открытия, касающиеся молекулярных механизмов, лежащих в основе сепсиса. Исследователи выявили изменения в макрофагах, которые запускают вредоносные «петли обратной связи», запускающие неконтролируемую воспалительную реакцию организма. Новое антитело, как выяснилось, прерывает эти изменения.
В конечном счёте, Ма и его коллеги надеются, что их работа в области сепсиса поможет решить одну из важнейших проблем медицины. Именно поиск таких жизненно важных и революционных решений и является миссией нового Института биотехнологии имени Пола и Дайан Мэннинг при Университете Вирджинии.
«UVA гордится своей причастностью к этому новаторскому открытию», — заявила Мелина Р. Киббе, доктор медицинских наук, декан медицинского факультета UVA. «Наше руководство стремится к тесному сотрудничеству с врачами и партнёрами из отрасли, чтобы внедрить это научное открытие в клиническую практику, где оно может иметь решающее значение для жизни».