Врачи хотели бы использовать всевозможные наночастицы в организме, например, для создания подробных изображений анатомии и болезней, а также для доставки лекарств от рака глубоко в опухолевую ткань. Однако миллионы лет эволюции позволили организму идентифицировать и отвергать посторонние частицы, даже наночастицы. И поэтому одной из основных проблем в использовании наномедицины была неудовлетворительная эффективность иммунной системы в реагировании на то, что она считает инфекцией, в лучшем случае для очистки наночастиц до того, как они смогут достичь своих целей, и в худшем случае, в результате чего возникает опасная чрезмерная реакция иммунной системы, которая создает побочные эффекты и серьезные риски.
В опубликованном сегодня в журнале « Nature Nanotechnology» исследовании онкологического центра Университета Колорадо описан важный шаг в активации иммунной системы против наночастиц . Это открытие может позволить исследователям и, в конечном итоге, врачам скрыть наночастицы от иммунной системы, позволяя этим частицам заниматься своим терапевтическим бизнесом.
Ранее лаборатория исследователя Онкологического центра CU Дмитрия Симберга показала, что белки крови (в совокупности называемые белковой короной) покрывают наночастицы, маркируя их для атаки иммунной системы. В частности, лаборатория Симберга показала, что один из наиболее важных компонентов иммунной системы, а именно система комплемента, не может атаковать наночастицы, если они не покрыты белковой короной. Теперь лаборатория Симберга показывает еще один шаг в этом процессе: природные антитела внутри белковой короны отвечают за способность системы комплемента распознавать наночастицы и атаковать их.
«По сути, мы обнаружили, что отложение С3 на наночастицах (и, следовательно, активация иммунной системы против наночастиц) действительно зависит от природных антител в крови каждого человека», — говорит Симберг, который также является адъюнкт-профессором Школы фармацевтики и фармацевтических наук Скаггса. «Мы можем удалить эти антитела, и там очень мало активации системы комплемента. Затем мы можем добавить эти антитела обратно и происходит активация».
В исследовании, которое было проведено в сотрудничестве с профессором Университета Ньюкасла в Великобритании Моейном Могими, изучалась способность распространенного белка системы комплемента, известного как С3, обнаруживать и атаковать широко применяемые анти-наночастицы. -канц-препараты LipoDox и Onivyde (а также добавки на основе наночастиц оксида железа Feraheme). Когда Симберг и его коллеги истощили антитела, известные как иммуноглобулины, из крови здоровых доноров и больных раком, способность С3 обнаруживать и маркировать эти наночастицы снижалась на 70-95 процентов. Когда команда восстановила иммуноглобулины, они снова увидели накопление С3 на этих наномедицинах.
«Наша иммунологическая память состоит из антител, которые помогают нам распознавать патогены, с которыми мы, возможно, сталкивались давно. У каждого человека есть набор природных антител, которые распознают наночастицы. Индивидуальная реактивность человека к определенному виду наночастиц зависит от некоторых степень того, сколько из этих антител у человека. Существует изменчивость — у одного человека может быть больше антител, которые распознают определенный вид наночастиц, в то время как у другого человека есть другие антитела, которые распознают другой вид наночастиц », — говорит Симберг.
«Что действительно интересно, так это то, что все эти антитела, по-видимому, не связываются с голыми наночастицами. Частица должна быть покрыта белковой короной — связывание этих антител намного более эффективно, когда эти другие белки сначала прилипают к наночастицам», Симберг говорит.
Продолжая работу, мы надеемся выяснить происхождение и источник антител, распознающих наночастицы, что позволит получить более четкую картину того, почему некоторые люди проявляют чрезмерный иммунный ответ в ответ на лекарства на основе наночастиц. Понимая, как антитела распознают наночастицы, Симберг и его команда надеются разработать способы избирательного блокирования этого действия, что приведет к большему эффекту и меньшему побочному эффекту наномедицины.
