"Трёхмерная нановакцина" поможет в борьбе с раком

Активировать противораковые свойства иммунитета можно с помощью специальных нанопалочек, которые могут слипаться в трёхмерную структуру, удобную для иммунных клеток.

Иммунитет должен следить не только за инфекциями, но и за раковыми клетками - если такие появляются, иммунная система их уничтожает. Но злокачественные клетки, в свою очередь, использует разные уловки, чтобы стать невидимыми для наших «систем безопасности». Можно ли как-то помочь иммунной системе обнаружить рак? В этом направлении ведутся интенсивные исследования, и способы, предлагаемые учёными для решения задачи, поражают разнообразием. В качестве примера можно вспомнить работу группы из Страсбургского университета (Франция), опубликованную несколько лет назад в Lancet Oncology, в которой иммуностимулятором выступал модифицированный вирус, снабжённый раковым белком. «Увидев» белок с помощью вируса, иммунитет лучше распознавал его на собственно раковых клетках. А в начале уходящего года сотрудники Университета Джонса Хопкинса (США) в статье в ACS Nano предложили активировать иммунный антираковый ответ с помощью магнитных наночастиц, которые работали примерно так же, как вышеупомянутый вирус, с тем отличием, что они ещё помогали эффективнее перегруппироваться рецепторам иммунных клеток.

Исследователи из Института Вайсса при Кембриджском университете (США) тоже предлагают использовать наночастицы, однако весьма своеобразного устройства. Это пористые нанопалочки из оксида кремния (MSR, mesoporous silica rod), в которые можно загрузить некие биологически активные вещества (например, сигнальные белки цитокины, управляющие иммунными клетками). Попав в организм, такие нанопалочки слипаются в трёхмерную структуру с множеством выступов, углов, щелей, крупных пор и т. д.; слипнувшись, они освобождают те вещества, которые несут с собой.

В статье в Nature Biotechnology авторы пишут, что такая спонтанная сборка намного повышала эффективность наночастиц.

Массированный и концентрированный выброс белков-регуляторов привлекал десятки миллионов иммунных клеток. Сидя внутри комка пористых нанопалочек, клетка вместе с соседями оказывалась в особом микроокружении, и в таком «домике» активация происходила весьма и весьма эффективно. То есть смысл «трёхмерной нановакцины» заключается в том, что она провоцирует гораздо более сильную реакцию, по сравнению, например, с одиночными наночастицами. (Строго говоря, это не совсем вакцина, так как тут действуют нанопалочки и сигнальные молекулы, но не обезвреженные, полумёртвые микробы. Однако в остальном сходство есть: иммунитет активируется против конкретного «нарушителя».)

Пока что эксперименты ставили на мышах: нанотрубочки передавали дендритным иммунным клеткам антираковый сигнал, после чего те направлялись в лимфатические узлы, где запускали дальнейшие этапы защитного ответа. Сами же трубочки разрушались естественным образом в течение нескольких месяцев безо всякого вреда для организма. Манипулируя составом биологически активной «начинки», можно создавать разновидности вакцины, которая будет настраивать иммунитет против самых разных заболеваний, не только онкологических, но и обычных инфекционных. Исследователи уверяют, что делать такие слипающиеся пористые нанопалочки не слишком сложно, так что, возможно, в скором времени они войдут в повседневную медицинскую практику.