Терапия наночастицами, нацеленная на специфические иммунные клетки, кажется многообещающей при лечении сепсиса

9 июня 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Эйндховенского технологического университета

Наночастицы, состоящие из дизайнерского белка, который противодействует чрезмерной реакции иммунной системы и одновременно усиливает эту систему. Это изобретение открывает возможности для лечения сепсиса, состояния, при котором иммунная система сильно нарушена.

Иммунологи из Медицинского центра Университета Радбауд (Radboudumc) и биоинженеры из Технологического университета Эйндховена (TU/e) объединили усилия для разработки и тестирования нового инновационного наномедицины. Результаты их исследований только что были опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering.

Сепсис — это опасное для жизни состояние, при котором иммунная система нарушается регуляция из-за инфекции бактерии, грибка или вируса. Это нарушение регуляции может привести к чрезмерно интенсивному иммунному ответу, известному как гипервоспаление. В результате ткани повреждаются, а органы выходят из строя.

Одновременно может истощаться иммунная система; настолько, что его парализует. Это называется иммунным параличом, и в результате организм не устойчив к новой инфекции.

В течение многих лет ученые во всем мире искали эффективную терапию против сепсиса. Препарат, лежащий в основе такой терапии, должен одновременно противодействовать как чрезмерной реакции, так и параличу иммунной системы. Однако значительный риск заключается в том, что возможное лекарство против этой чрезмерной реакции может фактически привести к параличу.

Иммунологи из центра Радбадумк обнаружили в чашке Петри, содержащей иммунные клетки, что цитокин интерлейкин-4 препятствует воспалению, неожиданно вызывая выработанный иммунитет. Эту парадоксальную особенность можно использовать для лечения сепсиса, но для этого необходимо, чтобы интерлейкин-4 был нацелен на иммунные клетки человеческого организма. Что касается технологий, то исследователи из TU/e ​​имеют обширный опыт, например, в разработке инновационных подходов к борьбе с раком, основанных на нанотехнологиях.

Помня о своих соответствующих исследованиях, биоинженеры TU/e ​​разработали новый подход, основанный на нанотехнологиях, путем разработки слитого белка интерлейкина-4 и белка, который естественным образом образует наночастицы с липидными молекулами.

Исследователи разработали новый тип наномедицины, которая состоит из небольших жировых частиц, построенных из природных белков, которые очень специфически взаимодействуют с иммунными клетками. В этом случае биоинженеры разработали новый гибридный белок интерлейкина-4 и другого белка организма, который интегрируется в жировые частицы. В результате интерлейкин-4 специфически доставляется к иммунным клеткам, подавляя острую воспалительную реакцию и одновременно укрепляя иммунную систему. Таким образом, иммунная система сбалансирована.

Михай Нетеа, профессор экспериментальной внутренней медицины в Радбадумке, говорит: «Мы знаем, что белок интерлейкин-4 противодействует чрезмерной реакции иммунной системы. Мы были удивлены, что в пробирке этот белок также может вызывать тренированный иммунитет в определенных иммунных клетках».

Тренированный иммунитет — это часть нашей врожденной иммунной системы, которая обладает способностью к обучению и, таким образом, укрепляет нашу иммунную систему. Чтобы добиться этого у людей, TU/e ​​разработала новый нанопрепарат на основе интерлейкина-4. И это сработало, показывают результаты. В обоих образцах крови пациентов с сепсисом и лабораторных животных наночастицы вернули иммунную систему в нужное русло.

Инновационность использования этой нанотехнологии заключается в том, что исследователям удалось направить интерлейкин-4 на определенные иммунные клетки. Виллем Малдер, профессор точной медицины в Radboudumc и TU/e, говорит: «В течение некоторого времени мы разрабатывали новые белки путем слияния белков организма. Мы сделали то же самое с интерлейкином-4. Мы сделали из него наночастицы. Путем инъекции этих наночастиц в кровоток интерлейкин-4 доставляется к клеткам-мишеням».