Генная инженерия иммунитета: новый щит от смертельных вирусов
Мы привыкли к тому, что главное оружие против вирусов — вакцины. Укололся — и готово, иммунитет натренирован. Но что, если сам организм не способен создать нужное оружие? Или если вирус настолько хитер, что обманывает нашу защиту? Недавние эксперименты ученых предлагают элегантное, почти фантастическое решение: давайте просто «перепрошьем» наши собственные клетки, чтобы они производили идеальное лекарство. И, судя по всему, у них это получилось.
«Это огромный прорыв», — говорит иммунолог Джеймс Восс из Исследовательского института Скриппса в Сан-Диего, штат Калифорния, который не был связан с исследованием.
Вакцины работают по старинке: показывают иммунной системе фрагмент врага, чтобы она сама научилась на него реагировать. Звучит логично, но на практике это срабатывает не всегда. У кого-то иммунитет просто «халтурит» и выдает слабые антитела. А против некоторых монстров — например, ВИЧ или печально известного респираторно-синцитиального вируса (RSV), который особенно опасен для детей, — ученые вообще десятилетиями не могут создать рабочую вакцину. Вирусы слишком хорошо маскируются.
Команда иммунолога Джастина Тейлора из Исследовательского центра рака им. Фреда Хатчинсона в Сиэтле пошла другим путем. Зачем ждать милостей от природы, если можно просто взять и «вмонтировать» в клетку чертеж супер-оружия? В своем исследовании они использовали генный редактор CRISPR, чтобы аккуратно вырезать кусочек ДНК в B-клетках мышей (это те самые фабрики по производству антител). А затем с помощью безвредного вируса доставили в клетки готовый ген, кодирующий мощное антитело против RSV. Ген встроился точно в нужное место, и клетки послушно начали штамповать защитные белки. «Мы получили удивительно высокую эффективность», — хвастается Тейлор: до 60% клеток включились в работу, что намного круче, чем в более ранних попытках. И что самое интересное, тот же фокус удался с человеческими B-клетками и антителами против ВИЧ и гриппа.
Чтобы определить, может ли трансплантация модифицированных клеток предотвратить инфекции, ученые вводили генно-инженерные В-клетки или контрольные клетки мышам, а затем подвергали животных воздействию RSV. Пять дней спустя легкие контрольных мышей кишели вирусом. Но легкие мышей, которые получили сконструированные клетки, почти не содержали RSV, сообщают сегодня исследователи в Science Immunology. И когда исследователи вводили модифицированные В-клетки мышам с дефектной иммунной системой — общая проблема у реципиентов костного мозга, которые чувствительны к RSV, — грызуны смогли бороться с вирусом спустя 82 дня.
Представляете? Мышам с «убитым» иммунитетом пересадили горстку модифицированных клеток, и те защищали организм почти три месяца. Для людей, проходящих через тяжелейшую трансплантацию костного мозга и крайне уязвимых для инфекций, это могло бы стать настоящим спасательным кругом. А что касается ВИЧ — тут вообще открывается космос. Ведь существуют люди, чей организм случайно «придумал» очень сильные антитела против этого вируса. Теперь у нас есть способ позаимствовать их секретное оружие и вооружить им всех нуждающихся.
«Это важный документ», — говорит инженер-иммунолог Майкл Голдберг, генеральный директор биотехнологического стартапа STIMIT в Кембридже, штат Массачусетс. Он надеется, что в конечном итоге клетки будут использоваться людьми. «Будем надеяться, что дети однажды пойдут в кабинет своего педиатра, чтобы получить сконструированные В-клетки, которые экспрессируют самые известные антитела для защиты от большинства штаммов определенных вирусов».
Но инженер по геному Бранден Мориарти из Университета Миннесоты в Миннеаполисе предполагает, что этот подход может быть настолько дорогим — лечение рака, которое основано на других искусственных иммунных клетках, стоит сотни тысяч долларов — что оно не будет практичным. «В ближайшем будущем люди не будут использовать специально разработанные В-клетки для профилактики».
