Сотрудники Научно-исследовательского института фундаментальной и клинической иммунологии разработали инновационные технологии профилактики и лечения инфекционных, онкологических и аутоиммунных заболеваний. Среди новых исследовательских направлений — дендритно-клеточная и CAR-T-клеточная терапия. 

Клеточные технологии иммунотерапии являются одной из самых перспективных областей в развитии новых стратегий лечения основных заболеваний человека. Научные разработки в этой сфере касаются как онкологических, инфекционных, аутоиммунных заболеваний, так и трансплантации органов и тканей. Весомый вклад в это направление внесли сотрудники НИИ фундаментальной и клинической иммунологии, где в последние 20 лет активно проводились испытания клеточных технологий в лечении онкологии (рак молочной железы, глиобластома), цирроза печени, солидных опухолей, гнойно-септических заболеваний, травматических повреждений спинного и головного мозга, детского церебрального паралича, ишемии нижних конечностей, рассеянного склероза, ревматоидного артрита, атопического дерматита.
 
Одним из ведущих направлений исследовательского проекта НИИФКИ является противоопухолевая иммунотерапия — создание вакцины на основе дендритных клеток (ДК), которые играют ключевую роль в запуске реакций адаптивного иммунитета. Особенность таких клеток заключается в том, что они способны вызывать как иммунный ответ, так и состояние толерантности, при котором организм, наоборот, блокирует реакцию на определенный антиген.Однако зачастую новообразования имеют множество механизмов, выключающих иммунную систему, из-за чего дендритные клетки теряют свою способность индуцировать иммунный ответ и сами становятся толерогенными — не способными ответить на чужеродный антиген. 
 
Для создания терапевтической вакцины из организма пациента извлекают моноциты, на основе которых выращивают функционально полноценные дендритные клетки. Полученные клетки нагружают нужным опухолевым антигеном и вновь вводят в организм, где они начинают активировать уничтожающие опухоль Т-лимфоциты. Если дендритная клетка находится на незрелой стадии — ее толерогенные свойства позволяют подавлять функции Т-лимфоцитов и блокировать иммунный ответ к аутоантигенам (молекулам, которые распознаются как чужеродные). После созревания происходит перепрограммирование иммунных реакций, и дендритная клетка уже способна стимулировать иммунный ответ. Таким образом, в зависимости от стадии зрелости дендритные клетки можно использовать для лечения разных заболеваний, как аутоиммунных (используя толерогенный потенциал ДК), так и онкологических и инфекционных (используя ДК со стимулирующей активностью).
 
«На клетку влияет огромное количество факторов и медиаторов, изменение концентрации которых чревато непредсказуемыми последствиями. Если же извлечь дендритные клетки и исследовать in vitro — вне организма, то мы получаем возможность менять функции клеток и влиять на них направленно, — рассказала заместитель директора по научной работе НИИФКИ, заведующая лабораторией клеточной иммунотерапии член-корреспондент РАН Елена Рэмовна Черных. — Количество дендритных клеток в периферической крови очень невелико — меньше 1 %. Поэтому исследователи, как правило, генерируют их in vitro из моноцитов, способных дифференцироваться в дендритные клетки. Для этого из крови выделяют популяцию моноцитов и культивируют их с гранулоцитарно-макрофагальным колониестимулирующим фактором (GM-CSF) и интерлейкином-4 (IL-4) — (IL4-ДК), стимулирующими дифференцировку моноцитов. В присутствии этих веществ моноциты превращаются в дендритные клетки».
 
Также в НИИФКИ была разработана новая технологическая платформа ДК-вакцин, основанная на получении и исследовании свойств дендритных клеток, генерируемых в присутствии цитокина — интерферона-альфа (ИФН-ДК). «За последние годы выяснилось, что еще одним цитокином, вызывающим дифференцировку и созревание моноцитов в дендритные клетки, является интерферон-альфа (IFN-a). Свойства таких клеток качественно отличаются от дендритных клеток, получаемых в присутствии интерлейкина-4. Во-первых, они лучше мигрируют, что позволяет им быстрее попадать в лимфоузлы. Во-вторых, эти клетки более стабильны в неблагоприятных условиях и не могут превратиться обратно в моноциты или незрелые дендритные клетки. В-третьих, клетки более активно стимулируют пролиферацию цитотоксических Т-лимфоцитов. Кроме того, мы смогли показать, что дендритные клетки, генерируемые с интерфероном-альфа, способны убивать опухолевые клетки в результате прямого контакта с ними», — объяснила Елена Черных.
 
Новый метод имеет ряд важных преимуществ. ИФН-ДК способны не только запускать иммунный ответ, то есть активировать цитотоксические Т-лимфоциты, но и сами убивать опухолевые клетки. Кроме того, с точки зрения переносимости терапии пациентом, ДК-вакцина на сегодняшний день является наиболее комфортным видом иммунотерапии.
 
Тем не менее у такого подхода есть как плюсы, так и минусы. Большинство технологий ДК-вакцин генерируют антиген из лизата — суспензии, которая образуется в результате разрушения опухолевых клеток. Даже при точном определении конкретного антигена на опухоли другой антиген может остаться невыявленным. Кроме того, новообразование меняет антигенный облик по мере своего разрастания, и на разных стадиях экспрессируются разные антигены. Например, при глиобластоме, которая является наиболее агрессивной опухолью головного мозга с крайне неблагоприятным прогнозом (медиана выживаемости составляет всего 14,5 месяцев), различия в антигенных конфигурациях у разных пациентов могут быть огромными, что очень осложняет выявление конкретного антигена. Соответственно, проведение антигенспецифической иммунотерапии становится проблематичным.
 
Однако, как отметила Елена Черных, применение в качестве новой клеточной платформы генерируемых в присутствии интерферона-альфа дендритных клеток и использовании лизата опухолевых клеток в качестве антигена показало хорошую переносимость и очевидный терапевтический эффект.  

«Если лечить глиобластому всеми стандартными методами, включая хирургическое удаление и курс радиохимиотерапии, то лишь 50 % пациентов проживает 14 с половиной месяцев, а доля пациентов, выживающих в течение трех лет, составляет около 6 %. Иммунотерапия позволила увеличить медиану выживаемости при глиобластоме, увеличив долю пациентов с трехлетней выживаемостью с 6 до 31 %», — подчеркнула Елена Черных.
 
Этапы проведения CAR-T-клеточной терапии 
   Этапы проведения CAR-T-клеточной терапии
 
Кроме разработки дендритно-клеточной технологии в НИИФКИ были инициированы исследования и проведены клинические испытания с лекарственным препаратом на основе CAR-T-клеток (Chimeric Antigen Receptor T-Cell, или T-клетки с химерным антигенным рецептором), применяемым для лечения В-клеточных лимфом (CD20). Эффективность CAR-T-клеточной терапии в лечении заболеваний крови очень высока и составляет 90—95 %. О новом проекте рассказал заведующий лабораторией молекулярной иммунологии НИИФКИ доктор медицинских наук Сергей Витальевич Сенников: «В этом году наш институт выиграл большой грант Российского научного фонда на проведение генетических исследований “Инновационная клеточная терапия солидных опухолей”. Руководителем этого проекта является ведущий специалист в данной области — японский профессор Хироши Шику. Он будет транслировать передовые разработки по CAR-T-технологиям в научные и клинические подразделения нашего института. Проект рассчитан на четыре года. Всего будет разработано семь CAR-T-клеточных продуктов против различных солидных опухолей человека. С наиболее эффективными из них планируется проведение ограниченных клинических испытаний».
 
Несмотря на перспективы и успешные результаты исследований, широкое внедрение новых клеточных технологий иммунотерапии в клиническую практику остается затруднительным предприятием. 

«Генерируемые дендритные клетки, будучи достаточно разнородными, не являются клеточной линией. Тем не менее, согласно закону “О биомедицинских клеточных продуктах” № 180-ФЗ, официальные органы рассматривают ДК-вакцину как клеточную линию и предъявляют к этому методу лечения те же требования, что и к любому другому клеточному продукту. Чтобы зарегистрировать и внедрить в клиническую практику клеточный продукт, необходима поддержка биотехнологических компаний, которые способны организовать отдельное производство и предоставить ресурсы. Таким образом, вопрос о широком применении дендритно-клеточных вакцин в рамках сегодняшней законодательной базы представляется весьма проблематичным», — прокомментировала Елена Черных.
 
Автор: Глеб Сегеда
 
Фото из открытых источников (Трехмерная модель дендритной клетки)

Источник: www.sbras.info
 

Похожие новости

  • 10/06/2021

    Академик РАН Владимир Козлов: быть или не быть академическим клиникам в стране?

    В редакцию “Поиска” пришло письмо от научного руководителя ФГБНУ НИИ фундаментальной и клинической иммунологии д.м.н., профессора, академика РАН Владимира Козлова. Публикуем его без сокращений.
    837
  • 31/03/2021

    Академический час для школьников. 2021, март – месяц Года науки и технологий, посвященный новым медицинским технологиям

    31 марта 2021 г. в 15.00 в Доме ученых СО РАН состоится  лекция `кандидата биологических наук, старшего научного сотрудника лаборатории иммуногенетики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН Сергея Викторовича Кулемзина «Как лечить Covid-19».
    900
  • 19/07/2021

    «Альтаир» приглашает в экспедицию

    Региональный центр «Альтаир» с 10 по 12 сентября организует научно-исследовательскую экспедицию «Новые аспекты химии и биотехнологий» в Карасуке. Это позволит школьникам ближе познакомиться с экологией родного края, глубже понять связь и особенности природы и закономерности природопользования во взаимосвязи с химией и биотехнологией.
    588
  • 23/04/2021

    Академпарк новосибирского научного центра представил новые технологии сити-фермерства

     Технологии сити-фермерства – выращивания в условиях искусственного микроклимата в вертикальных фермах овощных культур и клубники, а также микрозелени и съедобных цветов, 23 апреля в ходе пресс-тура в Академпарк Новосибирского научного центра (ННЦ) представлены заместителю Губернатора Новосибирской области Ирине Мануйловой и представителям СМИ региона.
    966
  • 11/09/2019

    Специалисты Центра Мешалкина представили мировому научному сообществу новый метод лечения смертельного заболевания

    Результаты научных исследований Центра Мешалкина, посвященные применению оригинальной технологии хирургического лечения легочной гипертензии, вызвали большой интерес мирового научного сообщества. Доклады специалистов учреждения по данной тематике были признаны одними из лучших в программе ежегодного конгресса Европейского общества кардиологов (ESC Congress 2019).
    982
  • 19/04/2017

    Ученые установили, что управляет термогенезом

    ​Ранее считалось, что в термогенезе - процессе выработки тепла - ключевую роль играют макрофаги, один из видов белых клеток крови. Однако ученые из Школы медицины Икан на горе Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai) в США во главе с профессором медицины Кристофом Бюттнером (Christoph Buettner) доказали, что за термогенез отвечает мозг.
    2371
  • 26/11/2020

    Андрей Юрченко: мы разрабатываем систему экомониторинга Норильска

    ​​​​​Большая норильская экспедиция Сибирского отделения Российской академии наук – это не только полевые и лабораторные работы, за деятельностью промышленных предприятий начали внимательно следить со спутников.
    1245
  • 29/03/2021

    Российская наука, американский бизнес, китайская клиника

    Нейтронный источник для бор-нейтронозахватной терапии рака разработали ученые Института ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения РАН в сотрудничестве с американской компанией TAE Life Sciences.
    846
  • 29/07/2019

    Академический союз

    ​В конце мая этого года в Петрозаводск съехались больше 30 наиболее авторитетных ученых России и Беларуси. Российскую академию наук представляли президент РАН А.М. Сергеев, вице-президенты РАН В.П. Чехонин и И.
    1142
  • 01/07/2021

    12 вопросов о вакцине от коронавируса

    Вокруг вакцинации от COVID-19 ходит множество мифов. Люди боятся, что прививка изменит их геном, приведёт к бесплодию или отразится на будущих детях. Спрашивают, как можно доверять вакцине, которая разработана за такое короткое время, и интересуются, зачем ставить прививку, если она не гарантирует стопроцентной защиты.
    1104