Обонятельный эпителий помогает в борьбе за усиление иммунитета

Поделившиеся клетки с везикулами на их поверхности. Фото Physorg

Мировая наука во всеоружии новейших технологий пытается понять суть проблем, которым более века. Немец Отто Варбург получил в 1931 году Нобелевскую премию за открытие аномального «перевода» клетками глюкозы при недостатке кислорода, приводящего к закислению (ацидозу) в результате накопления молочной кислоты. Происходит это и в здоровых мышцах, перенапряжение которых влечет нехватку кислорода в митохондриях – энергетических станциях живых клеток.

Исследователи Корнелльского университета в г. Итаке (США) показали, что этот процесс стимулируется не только ферментом PGK, но и аминокислотой глютамином. Поворот вспять эффекта Варбурга возможно за счет повышения уровня кислорода в окружении клеток. Этим озаботились авторы статьи в журнале Science Advances, обратившие внимание на то, что молекулярные свойства клеточного окружения способствуют избыточному образованию внеклеточных пузырьков-везикул.

Изучение клеточного окружения облегчилось благодаря 3D-органоидам, одним из способов получения которых стали носовые (назальные) биопсии в виде клеток, получаемых при прикосновении к обонятельному эпителию носа. В приложении к журналу Science описывается материал, полученный от 63 человек, исследование которого позволило выявить изменения в хроматине и эпигенетических «метках» (наличие последних говорит об активности генов).

Интерес к покрывающему ткани эпителию связан с тем, что из его клеток и возникает нежелательный рост. Выделение стволовых клеток позволяет получить органоиды конкретного человека, что облегчает изучение клеточного окружения, в том числе и иммунного. Известно, что инфильтрирующие Т-лимфоциты (TIL) почему-то не справляются со своей задачей иммунного надзора. В Стэнфорде выяснили, что вместе с TIL присутствуют В-лимфоциты и натуральные киллеры (NK – Natural Killers), а также макрофаги.

А в Калифорнийском университета (США) сумели превратить В-лимфоциты в фабрики лекарств против опухолей. Исследователи нащупали ахиллесову пяту резистентных к лечению новообразований. Таковой оказался белковый рецептор, улавливающий протеиновый фактор роста эпидермальных клеток. Свои результаты ученые опубликовали в медприложении к журналу Nature.

Первые успехи связаны с применением специфических моноклональных антител и CART, или Т-лимфоцитов, в геном которых с помощью вирусов ввели ген химерных белков-рецепторов. Это резко повышает иммунную реакцию на антигены измененных клеток (CAR – Chimeric Antigen Receptors). В Чикагском университете с помощью CART улучшили исход при В-клеточной лимфоме. А специалисты лондонского Исследовательского института с помощью иммунотерапии поддерживают жизнь пациента с опухолью головы и шеи в течение трех лет.

Когда-то американский ветеринар Даниел Сальмон (1850–1914) выделил бактерию, названную его именем. Дурная слава сальмонеллы связана с расстройствами желудка и, хуже того, с тифом. Однако сотрудники Технологического университета штата Вирджиния (США) возлагают на «сальмонеллез» большие надежды. Известно, что Луи Пастер ослаблял микробы, которые он называл «вирусы», путем накопления ослабляющих мутаций при последовательных «пассах» микробных поколений. Тот же подход применили и в Вирджинии, где пытались решить проблему доставки лекарств с помощью наночастиц.

К сожалению, наночастицы активно захватываются клетками печени, селезенки и костного мозга, что также осложняет их применение. Именно поэтому для доставки наночастиц было решено использовать ослабленные сальмонеллы, клетки которых имеют ферменты проникновения в ткани и к тому же хорошо проходят по межклеточным микропространствам.

Свои наночастицы вирджинцы (VNP – Virginia Nano Particles) сумели прикрепить к бактериальным клеткам. Статья в Advanced Science называется «Наномасштабная бактериальная система автономной доставки лекарств усиливает интратуморальный наномедицинский транспорт». Тесты показали, что эффективность доставки наночастиц увеличилась в 100 раз. Авторы связывают свой успех с «синергической интеграцией опыта в самых разных областях современного знания и технологий».