Сибирские ученые создают новые методы лечения иммунных заболеваний

Клеточные технологии иммунотерапии являются одной из самых перспективных областей в развитии новых стратегий лечения основных заболеваний человека. Научные разработки в этой сфере касаются как онкологических, инфекционных, аутоиммунных заболеваний, так и трансплантации органов и тканей. Весомый вклад в это направление внесли сотрудники НИИ фундаментальной и клинической иммунологии, где в последние 20 лет активно проводились испытания клеточных технологий в лечении онкологии (рак молочной железы, глиобластома), цирроза печени, солидных опухолей, гнойно-септических заболеваний, травматических повреждений спинного и головного мозга, детского церебрального паралича, ишемии нижних конечностей, рассеянного склероза, ревматоидного артрита, атопического дерматита.

 

Одним из ведущих направлений исследовательского проекта НИИФКИ является противоопухолевая иммунотерапия — создание вакцины на основе дендритных клеток (ДК), которые играют ключевую роль в запуске реакций адаптивного иммунитета. Особенность таких клеток заключается в том, что они способны вызывать как иммунный ответ, так и состояние толерантности, при котором организм, наоборот, блокирует реакцию на определенный антиген. Однако зачастую новообразования имеют множество механизмов, выключающих иммунную систему, из-за чего дендритные клетки теряют свою способность индуцировать иммунный ответ и сами становятся толерогенными — не способными ответить на чужеродный антиген.

 

 

Для создания терапевтической вакцины из организма пациента извлекают моноциты, на основе которых выращивают функционально полноценные дендритные клетки. Полученные клетки нагружают нужным опухолевым антигеном и вновь вводят в организм, где они начинают активировать уничтожающие опухоль Т-лимфоциты. Если дендритная клетка находится на незрелой стадии — ее толерогенные свойства позволяют подавлять функции Т-лимфоцитов и блокировать иммунный ответ к аутоантигенам (молекулам, которые распознаются как чужеродные). После созревания происходит перепрограммирование иммунных реакций, и дендритная клетка уже способна стимулировать иммунный ответ. Таким образом, в зависимости от стадии зрелости дендритные клетки можно использовать для лечения разных заболеваний, как аутоиммунных (используя толерогенный потенциал ДК), так и онкологических и инфекционных (используя ДК со стимулирующей активностью).

 

«На клетку влияет огромное количество факторов и медиаторов, изменение концентрации которых чревато непредсказуемыми последствиями. Если же извлечь дендритные клетки и исследовать in vitro — вне организма, то мы получаем возможность менять функции клеток и влиять на них направленно, — рассказала заместитель директора по научной работе НИИФКИ, заведующая лабораторией клеточной иммунотерапии член-корреспондент РАН Елена Рэмовна Черных. — Количество дендритных клеток в периферической крови очень невелико — меньше 1 %. Поэтому исследователи, как правило, генерируют их in vitro из моноцитов, способных дифференцироваться в дендритные клетки. Для этого из крови выделяют популяцию моноцитов и культивируют их с гранулоцитарно-макрофагальным колониестимулирующим фактором (GM-CSF) и интерлейкином-4 (IL-4) — (IL4-ДК), стимулирующими дифференцировку моноцитов. В присутствии этих веществ моноциты превращаются в дендритные клетки».

 

Также в НИИФКИ была разработана новая технологическая платформа ДК-вакцин, основанная на получении и исследовании свойств дендритных клеток, генерируемых в присутствии цитокина — интерферона-альфа (ИФН-ДК). «За последние годы выяснилось, что еще одним цитокином, вызывающим дифференцировку и созревание моноцитов в дендритные клетки, является интерферон-альфа (IFN-a). Свойства таких клеток качественно отличаются от дендритных клеток, получаемых в присутствии интерлейкина-4. Во-первых, они лучше мигрируют, что позволяет им быстрее попадать в лимфоузлы. Во-вторых, эти клетки более стабильны в неблагоприятных условиях и не могут превратиться обратно в моноциты или незрелые дендритные клетки. В-третьих, клетки более активно стимулируют пролиферацию цитотоксических Т-лимфоцитов. Кроме того, мы смогли показать, что дендритные клетки, генерируемые с интерфероном-альфа, способны убивать опухолевые клетки в результате прямого контакта с ними», — объяснила Елена Черных.

 

Новый метод имеет ряд важных преимуществ. ИФН-ДК способны не только запускать иммунный ответ, то есть активировать цитотоксические Т-лимфоциты, но и сами убивать опухолевые клетки. Кроме того, с точки зрения переносимости терапии пациентом, ДК-вакцина на сегодняшний день является наиболее комфортным видом иммунотерапии.

 

Тем не менее у такого подхода есть как плюсы, так и минусы. Большинство технологий ДК-вакцин генерируют антиген из лизата — суспензии, которая образуется в результате разрушения опухолевых клеток. Даже при точном определении конкретного антигена на опухоли другой антиген может остаться невыявленным. Кроме того, новообразование меняет антигенный облик по мере своего разрастания, и на разных стадиях экспрессируются разные антигены. Например, при глиобластоме, которая является наиболее агрессивной опухолью головного мозга с крайне неблагоприятным прогнозом (медиана выживаемости составляет всего 14,5 месяцев), различия в антигенных конфигурациях у разных пациентов могут быть огромными, что очень осложняет выявление конкретного антигена. Соответственно, проведение антигенспецифической иммунотерапии становится проблематичным.

 

Однако, как отметила Елена Черных, применение в качестве новой клеточной платформы генерируемых в присутствии интерферона-альфа дендритных клеток и использовании лизата опухолевых клеток в качестве антигена показало хорошую переносимость и очевидный терапевтический эффект. «Если лечить глиобластому всеми стандартными методами, включая хирургическое удаление и курс радиохимиотерапии, то лишь 50 % пациентов проживает 14 с половиной месяцев, а доля пациентов, выживающих в течение трех лет, составляет около 6 %. Иммунотерапия позволила увеличить медиану выживаемости при глиобластоме, увеличив долю пациентов с трехлетней выживаемостью с 6 до 31 %», — подчеркнула Елена Черных.

 

 

Кроме разработки дендритно-клеточной технологии в НИИФКИ были инициированы исследования и проведены клинические испытания с лекарственным препаратом на основе CAR-T-клеток (Chimeric Antigen Receptor T-Cell, или T-клетки с химерным антигенным рецептором), применяемым для лечения В-клеточных лимфом (CD20). Эффективность CAR-T-клеточной терапии в лечении заболеваний крови очень высока и составляет 90—95 %. О новом проекте рассказал заведующий лабораторией молекулярной иммунологии НИИФКИ доктор медицинских наук Сергей Витальевич Сенников: «В этом году наш институт выиграл большой грант Российского научного фонда на проведение генетических исследований “Инновационная клеточная терапия солидных опухолей”. Руководителем этого проекта является ведущий специалист в данной области — японский профессор Хироши Шику. Он будет транслировать передовые разработки по CAR-T-технологиям в научные и клинические подразделения нашего института. Проект рассчитан на четыре года. Всего будет разработано семь CAR-T-клеточных продуктов против различных солидных опухолей человека. С наиболее эффективными из них планируется проведение ограниченных клинических испытаний».

 

Несмотря на перспективы и успешные результаты исследований, широкое внедрение новых клеточных технологий иммунотерапии в клиническую практику остается затруднительным предприятием. «Генерируемые дендритные клетки, будучи достаточно разнородными, не являются клеточной линией. Тем не менее, согласно закону “О биомедицинских клеточных продуктах” № 180-ФЗ, официальные органы рассматривают ДК-вакцину как клеточную линию и предъявляют к этому методу лечения те же требования, что и к любому другому клеточному продукту. Чтобы зарегистрировать и внедрить в клиническую практику клеточный продукт, необходима поддержка биотехнологических компаний, которые способны организовать отдельное производство и предоставить ресурсы. Таким образом, вопрос о широком применении дендритно-клеточных вакцин в рамках сегодняшней законодательной базы представляется весьма проблематичным», — прокомментировала Елена Черных.