Новый тип вакцины, разработанный исследователями из Притцкеровской школы молекулярной инженерии (PME) Чикагского университета, показал в лабораторных условиях, что он может полностью обратить вспять аутоиммунные заболевания, такие как рассеянный склероз, диабет 1 типа и болезнь Крона, — и все это без остановки лечения.

Типичная вакцина учит иммунную систему человека распознавать вирус или бактерию как врага, которого следует атаковать. Новая «обратная вакцина» делает прямо противоположное: она удаляет память иммунной системы об одной молекуле. Хотя такое стирание иммунной памяти было бы нежелательным при инфекционных заболеваниях , оно может остановить аутоиммунные реакции, подобные тем, которые наблюдаются при рассеянном склерозе, диабете I типа, ревматоидном артрите или болезни Крона, при которых иммунная система атакует здоровые ткани человека.

Обратная вакцина, описанная на этой неделе в журнале Nature Biomedical Engineering , использует преимущества того, как печень естественным образом маркирует молекулы из разрушенных клеток флажками «не атаковать», чтобы предотвратить аутоиммунные реакции на клетки, которые умирают в результате естественных процессов.

Исследователи PME соединили антиген (молекулу, на которую атакует иммунная система) с молекулой, напоминающей фрагмент старой клетки, которую печень распознает как друга, а не врага. Команда показала, как вакцина может успешно остановить аутоиммунную реакцию, связанную с заболеванием, подобным рассеянному склерозу.

«В прошлом мы показали, что можем использовать этот подход для предотвращения аутоиммунитета», — сказал Джеффри Хаббелл, профессор тканевой инженерии и ведущий автор новой статьи. «Но что особенно интересно в этой работе, так это то, что мы показали, что можем лечить такие заболевания, как рассеянный склероз, даже после того, как воспаление уже продолжается, что более полезно в реальном контексте».

Ослабление иммунного ответа

Задача Т-клеток иммунной системы — распознавать нежелательные клетки и молекулы — от вирусов и бактерий до рака — как чужеродные для организма и избавляться от них. Как только Т-клетки начинают первоначальную атаку на антиген, они сохраняют память о захватчике, чтобы быстрее устранить его в будущем.

Однако Т-клетки могут совершать ошибки и распознавать здоровые клетки как чужеродные. Например, у людей с болезнью Крона иммунная система атакует клетки тонкой кишки; у больных рассеянным склерозом Т-клетки атакуют миелин, защитное покрытие нервов.

Хаббелл и его коллеги знали, что в организме есть механизм, гарантирующий, что иммунные реакции не возникнут в ответ на каждую поврежденную клетку в организме — явление, известное как периферическая иммунная толерантность и осуществляемое в печени. В последние годы они обнаружили, что мечение молекул сахаром, известным как N-ацетилгалактозамин (pGal), может имитировать этот процесс, отправляя молекулы в печень, где развивается толерантность к ним.

«Идея состоит в том, что мы можем присоединить любую молекулу к pGal, и она научит иммунную систему переносить ее», — объяснил Хаббелл. «Вместо того, чтобы повышать иммунитет, как с помощью вакцины, мы можем очень специфическим образом подавить его с помощью обратной вакцины».

В новом исследовании ученые сосредоточились на заболевании, похожем на рассеянный склероз, при котором иммунная система атакует миелин, что приводит к слабости и онемению, потере зрения и, в конечном итоге, проблемам с подвижностью и параличу. Команда связала миелиновые белки с pGal и проверила эффект новой обратной вакцины. Они обнаружили, что иммунная система перестала атаковать миелин, позволяя нервам снова функционировать правильно и обращая вспять симптомы заболеваний у животных.

В серии других экспериментов ученые показали, что тот же подход помогает минимизировать другие текущие иммунные реакции.

На пути к клиническим испытаниям

Сегодня аутоиммунные заболевания обычно лечат препаратами, которые в значительной степени подавляют иммунную систему .

«Эти методы лечения могут быть очень эффективными, но они также блокируют иммунные реакции, необходимые для борьбы с инфекциями, и поэтому возникает множество побочных эффектов», — сказал Хаббелл. «Если бы вместо этого мы могли лечить пациентов обратной вакциной , она могла бы быть гораздо более специфичной и приводить к меньшему количеству побочных эффектов».

Необходима дополнительная работа для изучения соединений pGal Хаббелла на людях, но первоначальные испытания безопасности фазы I уже проведены на людях с целиакией, аутоиммунным заболеванием, которое связано с употреблением в пищу пшеницы, ячменя и ржи, а испытания безопасности фазы I находятся в стадии разработки. путь при рассеянном склерозе. Эти испытания проводит фармацевтическая компания Anokion SA, которая помогла финансировать новую работу и соучредителем которой является Хаббелл, а также консультантом, членом совета директоров и держателем акций. Фонд семьи Альпер также помог финансировать исследование.

«Клинически одобренных обратных вакцин пока не существует, но мы невероятно рады продвижению этой технологии вперед», — говорит Хаббелл.