Имплантат против амилоидных бляшек

Одной из предполагаемых причин развития болезни Альцгеймера является чрезмерное накопление в различных регионах головного мозга аномального белка бета-амилоида. Это приводит к отложению в ткани агрегированных белковых бляшек, оказывающих токсичное действие на нейроны. Один из наиболее перспективных подходов к борьбе с этими бляшками заключается в мечении бета-амилоида антителами, привлекающими к ним клетки собственной иммунной системы пациента. Для получения максимальных результатов такую терапию необходимо начинать как можно раньше, до появления первых признаков угасания познавательной функции. Однако это требует многократного введения вакцины, что чревато побочными эффектами. Швейцарские исследователи из Политехнической школы Лозанны предлагают решение этой проблемы с помощью имплантата, обеспечивающего стабильное и безопасное поступление в головной мозг пациента антител, помогающих иммунной системе очищать ткань от бета-амилоида.

Сотрудники лаборатории профессора Патрика Эбишера (Patrick Aebischer) разработали биоактивную капсулу, содержащую генетически модифицированные клетки, продуцирующие антитела против бета-амилоида. Эта капсула имплантируется под кожу и в течение продолжительного времени содержащиеся в ней клетки продуцируют и высвобождают в кровоток антитела, проникающие в ткань головного мозга и метящие бета-амилоид для уничтожения клетками иммунной системы.

Капсула создана на основе прототипа, разработанного авторами в 2014 году и получившего название «устройство для макроинкапсулирования» (macroencapsulation device). Она состоит из двух проницаемых мембран, спаянных вместе с помощью полипропиленовой рамки. Длина всего устройства, заполненного поддерживающим жизнедеятельность клеток гидрогелем, составляет 27 мм, ширина – 12 мм, а толщина – 1,2 мм. Все входящие в ее состав материалы биосовместимы, а применяемый для ее изготовления метод может быть легко масштабирован для массового производства.

Помимо высвобождения антител в кровоток капсула выполняет еще одну важнейшую функцию – она защищает содержащиеся в ней клетки от распознавания и уничтожения иммунной системой пациента. Наличие такой защиты не только отменяет необходимость подбора донора, но и позволяет использовать клетки одного донора для лечения множества пациентов.

Заключаемые внутрь капсулы клетки выделяют из мышечной ткани, после чего подвергают генетической модификации, наделяющей их способностью продуцировать необходимые антитела. Проницаемая мембрана капсулы обеспечивает их взаимодействие с окружающими тканями и поступление всех необходимых питательных веществ и других молекул.

Авторы с большим успехом протестировали свою разработку на генетически модифицированных мышах, традиционно используемых в качестве модели болезни Альцгеймера. Обеспечиваемое капсулой на протяжении 39 недель поступление в головной мозг антител не только уменьшило количество существующих бета-амилоидных бляшек и предотвратило формирование новых, но и снизило уровень фосфорилирования белка тау, также связанному с болезню Альцгеймера.

Полученные результаты очень показательны. Они четко демонстрируют способность инкапсулированных клеточных имплантатов эффективно и безопасно доставлять в ткань головного мозга антитела для лечения болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний, характеризующихся агрегацией аномальных белков.

Статья Aurélien Lathuilière et al. A subcutaneous cellular implant for passive immunization against amyloid-β reduces brain amyloid and tau pathologies опубликована в журнале Brain.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne: An implant to prevent Alzheimer's. 

18.03.2016