Достижение, опубликованное в статье в раннем онлайн-выпуске журнала Cell Stem Cell на этой неделе при участии ученых из Китая, стало возможным благодаря разработке «гуманизированных» лабораторных мышей, которые содержали функциональную иммунную систему человека, способную создавать энергичное иммунное отторжение чужеродных клеток, полученных из эмбриональных стволовых клеток человека.Поскольку человеческие эмбриональные стволовые клетки отличаются от клеток нашего собственного тела или «аллогенные», нормально функционирующая иммунная система человека будет атаковать эти чужеродные клетки.
Один из способов уменьшить «аллогенный иммунный ответ» — подавить иммунную систему с помощью иммунодепрессантов.«Трансплантация органов для спасения пациентов с неизлечимыми заболеваниями оказалась весьма успешной», — говорит Ян Сюй, профессор биологии, возглавлявший группу исследователей, в которую входила Ананда Голдрат, доцент биологии Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Но для лечения стволовыми клетками длительное использование токсичных иммунодепрессантов для пациентов, которые лечатся от хронических заболеваний, таких как болезнь Паркинсона или диабет, создает серьезные проблемы со здоровьем».Исследователи давно искали релевантную для человеческого иммунитета модель, которая позволила бы им разработать стратегии безопасной имплантации аллогенных клеток, полученных из эмбриональных стволовых клеток. «Проблема в том, что у нас были данные только об иммунной системе мышей, и они обычно не могут быть переведены на человека, потому что иммунная система человека и мыши сильно различаются», — объясняет Сюй. «Поэтому мы решили оптимизировать гуманизированную мышь, несущую функциональную иммунную систему человека».Для этого биологи взяли лабораторных мышей с иммунодефицитом и трансплантировали в их тела ткани плодного тимуса человека и гемопоэтические стволовые клетки, полученные из печени плода того же человека-донора. «Это восстановило у этих мышей нормально функционирующую иммунную систему человека, которая эффективно отторгает полученные из клеток человеческие эмбриональные стволовые клетки», — говорит Сюй.
Затем с помощью этих «гуманизированных» моделей мышей биологи протестировали различные иммуносупрессивные молекулы по отдельности или в комбинации и обнаружили одну комбинацию, которая отлично работает для защиты клеток, полученных из эмбриональных стволовых клеток человека, от иммунного отторжения.Эта комбинация представляла собой CTLA4-lg, одобренный FDA препарат для лечения ревматоидного артрита, который подавляет Т-клетки, ответственные за иммунное отторжение, и белок PD-L1, который, как известно, важен для индукции иммунной толерантности в опухолях. Исследователи обнаружили, что комбинация этих двух молекул позволяет аллогенным клеткам выжить у гуманизированных мышей, не вызывая иммунного отторжения.
«Если мы экспрессируем обе молекулы в клетках, полученных из эмбриональных клеток человека, мы сможем защитить эти клетки от аллогенного иммунного отторжения», — говорит Сюй. «Если у вас экспрессируется только одна такая молекула, никакого воздействия не будет. Мы до сих пор не знаем точно, как эти пути работают вместе, чтобы подавить иммунное отторжение, но теперь у нас есть идеальная система для изучения этого».
Он и его команда исследователей также считают, что их открытие и разработка их гуманизированных моделей мышей могут предложить столь необходимые инструменты для разработки способов активации иммунного ответа на опухоли, поскольку известно, что эти молекулы важны для того, чтобы опухоли ускользнули от иммунной системы человека. система.«Вы имеете дело с теми же путями, которые защищают опухоли от нашей иммунной системы», — говорит Сюй. «Если мы сможем разработать стратегии, чтобы нарушить или заглушить эти пути в опухолях, мы могли бы активировать иммунитет к опухолям.
Система гуманизированных мышей действительно является мощной моделью для изучения человеческого иммунитета к опухолям».