Новая технология картирует взаимодействие иммунных клеток для разработки персонализированной терапии рака
Междисциплинарная группа учёных разработала технологию расшифровки взаимодействия иммунных клеток. Измеряя взаимодействие между клетками, этот метод позволяет понять, как организм человека борется с вирусными инфекциями, как нарушения в работе системы могут приводить к аутоиммунным заболеваниям и почему иммунотерапия помогает одним людям, но не помогает другим.
В состав группы входят исследователи из Берлинского института здравоохранения в клинике «Шарите» (BIH), Центра Макса Дельбрюка, Немецкого центра онкологических исследований (DKFZ), Гейдельбергского института технологий стволовых клеток и экспериментальной медицины (HI-STEM) и Лондонского университета королевы Марии (Великобритания). Работа опубликована в журнале Nature Methods .
Здоровая иммунная система обучена обнаруживать и уничтожать инфекции и раковые клетки . Эта защита основана на сложной системе коммуникации на клеточном уровне, в которой каждая из иммунных клеток выполняет свою специализированную задачу: распознаёт инфекционные агенты , оповещает другие иммунные клетки и уничтожает вредоносные клетки или патогены. Проблемы возникают, когда нарушается коммуникация между различными типами клеток, что может привести к развитию различных заболеваний.
Например, раковые клетки часто разрабатывают стратегии, позволяющие целенаправленно нарушать или обходить обмен информацией в иммунной системе — это позволяет им избегать иммунного контроля и беспрепятственно размножаться. «Современные методы иммунотерапии коренным образом изменили лечение некоторых видов рака, восстанавливая или целенаправленно усиливая взаимодействие между иммунными клетками», — объясняет профессор Саймон Хаас, один из руководителей исследования.
Доктор медицинских наук Даниэль Хюбшманн, также возглавляющий исследование, добавляет: «Однако не все пациенты одинаково хорошо реагируют на эти методы лечения, и надежных методов прогнозирования того, какие пациенты получат наибольшую пользу, по-прежнему не существует».
Расшифровка коммуникации иммунных клеток для персонализированной терапии рака
Учёные разработали технологию, которая преодолевает многие из этих препятствий благодаря более глубокому пониманию взаимодействия иммунных клеток. Этот метод позволяет быстро и экономично измерять миллионы межклеточных взаимодействий как в исследовательских лабораториях, так и в клинике.
Этот инновационный проект стал возможен благодаря тесному междисциплинарному сотрудничеству в традиционных областях медицины, компьютерных наук и биологических наук, во многом благодаря докторантам Доминику Фонфихту, Лее Йопп-Сайле, Шаяну Юсефиану и Виктории Флоре.
Учёные используют новую разработанную технологию для исследования поведения и кинетики иммунотерапии и получения информации о том, как эти методы работают на уровне межклеточного взаимодействия. Им удалось показать, что этот подход позволяет прогнозировать индивидуальные ответы на терапию и, таким образом, может стать основой для персонализированной иммунотерапии и принятия решений о таргетной терапии.
Кроме того, исследователи смогли использовать новую технологию для визуализации в высоком разрешении взаимодействия клеток иммунной системы при вирусных инфекциях и аутоиммунных заболеваниях. Результаты позволили им создать динамические карты сетей иммунных клеток, впервые иллюстрирующие координацию иммунной защиты в различных тканях.
В настоящее время команда совместно с партнерами-клиницистами работает над переносом этих результатов из научных исследований в практику, например, чтобы лучше прогнозировать успешность лечения и использовать иммунотерапию более персонализированным образом.