Биологи создают искусственный иммунитет
Скоро медики смогут выращивать для человека части иммунной системы – селезенку и лимфатические узлы. Клиническая потребность, научные данные и успешные попытки заменить часть иммунной системы искусственными трансплантатами уже есть, сообщают японские ученые.
Искусственный иммунитет
В эксперименте с мышами биологи из Киотского университета (Kyoto University) показали, что искусственные лимфатические узлы работают не хуже настоящих, собственных. Для создания лимфатических узлов ученые использовали матрикс (спонж) из полимера и стромальные клетки (стволовые клетки костного мозга). Предварительно ученые внесли в стромальные клетки несколько генетических модификаций.
Эспериментальный лимфатический узел биологи пересадили в организм мыши, в капсулу почки. Уже через три недели полимерный спонж производил лимфоциты, а структура узла преобразовалась и приобрела черты строения, характерные для здорового лимфатического узла. Ученые показали, что искусственные лимфатические узлы даже участвуют в иммунном ответе, формируя В- лимфоциты, Т-лимфоциты и клетки памяти.
Ученые пишут, что для клинического применения подойдут, вероятно, лимфатические узлы, созданные без использования стромальных клеток. Неклеточную технологию (cell- free) японские ученые уже испытали в эксперименте на мышах.
Для создания cell-free лимфатических узлов биологи использовали отдельные молекулы, которые запускают процесс формирования лимфоцитов. Через три недели полимерные спонжи, пересаженные в капсулу почки, «обросли» лимфоидной тканью и соединились с кровеносными сосудами. Правда, иммунный ответ таких лимфатических узлов был несколько слабее по сравнению с теми, которые созданы с помощью стромальных клеток.
В аналогичных экспериментах с мышами ученые показали, что полимерный спонж и клеточная культура могут заменить и утраченную селезенку.
Кому нужен искусственный иммунитет?
Селезенка удаляет из организма бактерии и инородные частицы, а при попадании из крови чужеродных антигенов обеспечивает иммунный ответ – вырабатывает лимфоциты (иммунные клетки). При угнетении костномозгового кроветворения селезенка вырабатывает и форменные элементы крови.
После операций по удалению селезенки (спленэктомия) нарушаются защитные функции органа: обезвреженные бактерии не удаляются из организма, в кровотоке задерживаются токсины, снижается образование антител к бактериальным антигенам. Результат – у человека появляется повышенная восприимчивость к инфекциям.
Лимфатические узлы располагаются в виде зерен по ходу лимфатических сосудов (обычно в местах разветвления сосудов). В лимфатическом узле различают корковый слой и мозговое вещество. В корковом слое концентрируются В-клетки, в мозговом веществе – лифмфоциты, макрофаги и другие популяции клеток иммунной системы. Область между корой и мозговым веществом – место концентрации Т-клеток. Такая близость всех трех типов функционально зрелых клеток создает благоприятные условия для успешного развития иммунного ответа.
Согласно данным японских исследователей, опубликованным в Discovery Medicine, искусственные лимфатические узлы пригодятся и пациентам с онкологическими заболеваниями, и просто стареющим людям, у которых в силу естественных причин ослаблен иммунитет.
«За последние годы собрано достаточно научных данных, необходимых для того, чтобы наконец создать искусственную лимфоидную ткань и органы, подходящие для клинической практки»,– завершают ученые.