Учени от The Scripps Research Institute (TSRI) са открили начин да прикрепят антитела, които имат свойството да се борят с вируса на СПИН, за имунни клетки, създавайки по този начин клетъчна популация, резистентна на вируса.
Експериментите, проведени в лабораторни условия, показват, че тези резистентни клетки заемат местата на заразените клетки, имайки потенциала да излекуват човек, болен от СПИН.
„Тази защита ще действа в дългосрочен план“, казва Джиа Ксие, старши научен работник към TSRI и водещ автор на научното изследване, публикувано в сп. Proceedings of the National Academy of Sciences.
Учените, ръководени от другия автор на изследването – д-р Ричард Лърнър и Лита Аненберг, професор по имунохимия в TSRI, планират да си сътрудничат с изследователи от City of Hope’s Center for Gene Therapy, за да оценят какви са ефикасността и безопасността на тази нова терапия, както се изисква от федералните регулаторни органи, преди тя да бъде тествана сред пациентите.
„В момента City of Hope провежда активни клинични тестове на генна терапия за СПИН, използвайки трансплантиране на кръвни стволови клетки, като целта е тези открития да бъдат имплементирани в клиничните терапии“, казва д-р Джон А. Зайа, директор в Center for Gene Therapy in the Hematological Malignancy and Stem Cell Transplantation Institute към City of Hope. „Крайната ни цел ще бъде упражняването на пълен контрол на вируса на СПИН у пациенти, страдащи от заболяването, без да се налага приемът на каквито и да било медикаменти.“
„За нас в TSRI е чест да бъдем в състояние да си сътрудничим с физиците и учените от City of Hope, чиято експертност в областта на трансплантациите при пациенти, страдащи от СПИН, би следвало да способства прилагането на тази терапия при хора“, добавя Лърнър.
Новият похват на TSRI предоставя значително предимство пред други видове терапии, при които антителата се движат свободно в кръвообращението на пациентите, а концентрацията им е сравнително ниска. Вместо това, в новото изслефване антителата се прикрепят за повърхността на клетките, блокирайки вируса на СПИН и пречейки му да достигне до един изключително важен клетъчен рецептор, като по този начин разпространяването на инфекцията се предотвратява.
Ксие е нарекъл този процес „ефектът на съседа“. Едно антитяло, закрепено наблизо, е много по-ефективно от наличието на множество антитела, които се носят из кръвообращението. „Не е и необходимо да имате толкова много молекули, закрепени за една клетка, за да бъде терапията ефективна“, казва той.
Преди да тестват новата антин-СПИН терапия, учените използвали риновирус (виновникът за множество случаи на настинка) като базов модел. Те използвали и вектор, наречен лентивирус, който да достави нов ген до култивираните клетки. Този ген дал инструкции на клетките да започнат да синтезират антитела, които ги свързвали с човешкия клетъчен рецептор (ICAM-1), от който се нуждае и риновируса. В момента, в който антителата монополизирали този участък, вирусът не можел да влезе в клетката и да разпространи инфекцията.
„Това реално представлява вид клетъчна ваксина“, казва Лърнър.
Тъй като системата не е успяла да достигне точно 100% от клетките, готовият продукт е бил комбинация от модифицирани и немодифицирани клетки. След това, учените добавили риновируса към тази клетъчна популация и изчакали да видят какво ще се случи.
По-голямата част от клетките загинали в рамките на около два дни. Там, където се съдържали само немодифицирани клетки, популацията им така и никога не успяла да се възстанови.
Имало и едно предварително измиране сред смесените популации (от модифицирани и немодифицирани клетки), но съвсем скоро те се възстановили и продължили да се множат. След 125 часа тези клетъчни популации били отново почти същия брой като клетките от популацията, която не била заразена.
Един вид, учените принудили клетките да се състезават в едни дарвинови условия – на принципа „най-силният оцелява“.
Клетките, които нямали защитата, осигурявана от антителата, загинали, оставяйки защитените клетки да оцелеят и да се делят, като в същото време тези защитени клетки предавали защитния ген и на потомците си.
Този успех окуражил учените да тестват същия метод и срещу вируса на СПИН. За да се зарази човек със СПИН, всички щамове на вируса трябва да се свържат с клетъчен рецептор, намиращ се на повърхността на клетката и носещ наименованието CD4.
И така, учените тествали дали антителата можели да успеят да защитят този рецептор у имунните клетки, които обичайно биват убивани от вируса на СПИН.
„Изследването е възможно заради възможността ни да селектираме специални антитела, които са комбинация от различни видове антитела“, казва Лърнър.
И още веднъж – методът проработил. След като изложили клетките на вируса, учените се сдобили с клетъчна популация, която била резистентна на вируса на СПИН. Антителата успели да локализират местоположението на рецептора CD4, като съумели да блокират достъпа на вируса до CD4.
Учените потвърдили също, че при този метод антителата много по-ефективно блокирали вируса, отколкото в случаите, в които те свободно се движели из кръвообращението (както при предходни експерименти, водени от Девин Сок, част от екипа на International AIDS Vaccine Initiative (IAVI) и професор Денис Р. Бъртън, който е научен директор в IAVI Neutralizing Antibody Center и National Institutes of Health’s Center for HIV/AIDS Vaccine Immunology and Immunogen Discovery (CHAVI-ID към TSRI). Девин Сок и Денис Р. Бъртън са участници и в новия експеримент.
Д-р Джоузеф Алварнас, директор на Value-Based Analytics към City of Hope, обяснил как новият метод, разработен от TSRI, би могъл да помогне на пациентите, които, въпреки че получават необходимото лечение и медикаменти, все още страдат от редица заболявания като СПИН и дори рак.
„Заболяването СПИН подлежи на третиране, но не и на излекуване – то продължава да е болест, която причинява огромно страдание. Ето защо, тези нови методи са от толкова голяма важност“, казва той.
В допълнение на потенциалното партньорство със City of Hope, Ксие споделя, че следващата стъпка в изследванията ще бъде опитът да се създадат антитела, които ще бъдат в състояние да защитават различни клетъчни рецептори.
Сред останалите автори на проучването „Immunochemical Engineering of Cell Surfaces to Generate Virus Resistance“ са Никълъс Ву и Тианкинг Женг от TRSI. Изследването се е осъществило с подкрепата на фондациите Zebra Biologics и JPB.
