Губчатая фабрика лимфоцитов

Пересадка костного мозга, также известная, как трансплантация гематопоэтических стволовых клеток, применяется в качестве терапии таких тяжёлых заболеваний, как лейкемия и множественная миелома, а также ВИЧ. Процедура подразумевает пересадку стволовых клеток крови от подобранного по множеству параметров донора пациенту с целью перезагрузить кроветворную и иммунную системы.

Чтобы избежать отторжения донорских клеток, пациент также проходит радио- и химиотерапию. Однако данные методики имеют серьёзные побочные эффекты, такие как долгосрочное подавление иммунитета, что, в свою очередь, повышает риск оппортунистических (условно-патогенных) инфекций. Также нарушается функция здоровых клеток костного мозга, затрудняется регенерация иммунной системы, в том числе нарушается выработка Т-лимфоцитов.

Учёные из Гарварда разработали специальный губкообразный гель, который можно ввести в виде инъекции под кожу пациента одновременно с пересадкой костного мозга. Этот гель призван увеличивать продукцию Т-клеток после трансплантации костного мозга.

Ранее учёные, пытавшиеся решить проблему дефицита Т-клеток, фокусировались на улучшении функции тимуса. Однако в данном случае исследователи пошли другим путём и сконцентрировали своё внимание на костном мозге – органе, который является станцией выработки всех стволовых клеток крови. Идея заключается в том, чтобы направить как можно больше выходящих из него клеток к тимусу, где они проходят дифференцировку и становятся полноценными Т-лимфоцитами.

Взяв за основу новейшие разработки в области биоматериалов, исследователи создали губчатую «клеточную фабрику» с большими порами, через которые клетки могли бы входить и выходить. В губку «зашиты» два специфических белка. Один из них, костный морфогенетический белок 2, привлекает окружающие стромальные клетки и стимулирует их превращение в клетки кости. Как только губка становится похожа на васкуляризованный костный мозг, второй белок начинает стимулировать имеющиеся внутри стволовые клетки крови к выработке предшественников Т-клеток.

Учёные отмечают, что при применении их губчатой «клеточной фабрики» у мышей в 6 раз увеличилось общее количество произведенных Т-лимфоцитов и выросло разнообразие их типов, что расширяет возможности организма по распознаванию патогенов и защиты от них. Кроме того, эксперименты на животных показали, что при использовании этой разработки существенно снижается частота отторжения трансплантатов.

Авторы исследования и их коллеги надеются, что в ближайшем будущем продолжат исследования, которые позволят усовершенствовать разработку и успешно применить для лечения пациентов.

Статья Shah et al. An injectable bone marrow–like scaffold enhances T cell immunity after hematopoietic stem cell transplantation опубликована в журнале Nature Biotechnology.

Анастасия Позняк, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru/ по материалам Harvard John A.Paulson School of Engineering and Applied Science: A bioengineered factory for T-cells.