Модель может улучшить дизайн вакцин, иммунотерапии | Советы девушкам

Иммунная система организма побеждает болезни, ощущая чужеродных захватчиков, таких как бактерии или вирусы, и затем принимает ответные меры против них.

Но то, как рецепторы иммунных клеток работают вместе, чтобы распознавать несколько молекул и принимать эти решения, оставалось загадкой. Теперь исследователи из Притцкерской школы молекулярной инженерии (PME) Чикагского университета обнаружили общее свойство, позволяющее понять, как эти клетки воспринимают микробные сигналы и реагируют на них.

Изучая, как молекулы воздействуют на иммунные клетки , они обнаружили, что, хотя действие одной молекулы не предсказывает действие двух молекул вместе, сложность на этом заканчивается. Фактически, влияние одиночных и пар молекул можно использовать для предсказания того, как работают тройки молекул.

Результат под руководством Asst. Проф. Николя Шеврие и опубликованные 27 октября в журнале Cell Systems , привели к более эффективной иммунотерапии рака у мышей и могут привести к более эффективным вакцинам как против существующих, так и против новых вирусов.

Ключ к разработке вакцин

Каждая клетка врожденного иммунитета имеет рецепторы, распознающие молекулы чужеродных патогенов. Чтобы бороться с бактериями или вирусами, эти клетки принимают решения в ответ на сложные комбинации входных сигналов от этих молекул. Хотя исследователи изучали отдельные пути, то, как эти пути работают вместе, до сих пор не совсем понятно.

Шеврие и его сотрудники намеревались лучше понять, как клетки объединяют несколько сигналов в ответ. Это не только поможет ответить на основной фундаментальный вопрос биологии, но и поможет разработать вакцины, в которых используются адъюванты, молекулы, которые помогают модулировать иммунную систему и усиливать ее реакцию.

Хотя в настоящее время их используют лишь несколько вакцин, адъюванты могут стать ключом к разработке новых видов вакцин. Прямо сейчас адъюванты, одобренные FDA, нацелены только на один или два рецептора клетки. Если бы исследователи смогли найти правильную комбинацию для большего охвата, вакцины могли бы стать более эффективными.

Понимание того, как комбинации работают вместе

Шеврие и его сотрудники использовали адъюванты для стимуляции иммунных клеток в чашках Петри, чтобы выяснить, что происходит, когда используются одиночные молекулы, пары молекул и триплеты молекул. Если бы результаты были аддитивными, эффекты одной молекулы и эффекты другой молекулы при объединении остались бы такими же. Исследователи обнаружили, что это не так – две молекулы, объединенные вместе, привели к различным эффектам, чем каждая из них по отдельности.

Но они обнаружили, что влияние отдельных молекул и пар молекул может точно предсказать, что происходит с тройками молекул .

«Это могло быть бесконечно сложно, но это не так», – сказал Шеврие. «Мы первые показали, что вы можете предсказать эффекты более высокого порядка на иммунные пути с помощью очень простых моделей».

Модель, используемая для разработки иммунотерапии рака

Чтобы доказать свою теорию, исследователи вводили клетки, кондиционированные определенными комбинациями адъювантов, создавая специфическое лечение иммунотерапии рака, в мышиной модели с опухолями. Ответ был сильным: опухоли росли в пять-десять раз меньше у обработанных мышей по сравнению с необработанными мышами.

«Это было очень обнадеживающе», – сказал Шеврие. «Теперь нам нужно лучше понять механизмы, почему это сработало так хорошо».

Исследователи также надеются найти новые комбинации адъювантов, обладающих столь же сильным действием, и в конечном итоге провести клинические испытания на людях.

«Теперь, когда мы можем предсказать эффекты нескольких адъювантов с небольшими данными и простой моделью, нам необходимо расширить эти знания для разработки вакцин против как новых, так и старых угроз», – сказал Шеврие.

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

девятнадцать − 18 =