Inżynieryjne pęcherzyki uczą odporność „uspokajania się”, zamiast całkowitego tłumienia

Naukowcy z Uniwersytetu Kanazawa opracowali innowacyjną metodę precyzyjnego modulowania odpowiedzi układu odpornościowego. Zamiast stosować ogólne środki immunosupresyjne, takie jak sterydy, które wyciszają odporność na szeroką skalę, badacze zaprojektowali nanostruktury. Te cząstki mają za zadanie stymulować produkcję limfocytów T regulatorowych (Treg), które celują wyłącznie w określony antygen sprawiający problem. Taka strategia może okazać się znacznie bezpieczniejsza w leczeniu schorzeń autoimmunologicznych i alergii.

Zespół kierowany przez Rikinariego Hanayamę stworzył unikalny rodzaj pęcherzyków zewnątrzkomórkowych – mikroskopijnych nośników, które komórki naturalnie wykorzystują do komunikacji. Naukowcy zmodyfikowali te pęcherzyki, aby na ich powierzchni jednocześnie prezentowały trzy kluczowe sygnały niezbędne do aktywacji limfocytów T regulatorowych (Treg):

• Fragment antygenu w kompleksie z cząsteczką MHC II (pMHCII), który precyzyjnie określa, przeciwko czemu ma być skierowana reakcja odpornościowa;
• Interleukinę-2 (IL-2), substancję kluczową dla przeżycia i proliferacji komórek Treg;
• TGF-β, czynnik promujący transformację naiwnych limfocytów T w formę regulatorową.

W badaniach in vitro, te specjalnie zaprojektowane pęcherzyki skutecznie przekształcały naiwne limfocyty T w komórki Treg o wyraźnym profilu hamującym. Komórki te zaczęły intensywnie eksponować markery CTLA-4, PD-L1 i LAG-3, a także efektywnie tłumiły nadmierną aktywację innych elementów układu odpornościowego. Autorzy podkreślają, że jest to pierwsza platforma oparta na naturalnych pęcherzykach zewnątrzkomórkowych, która integruje wszystkie trzy niezbędne sygnały na jednej nanoczastce.

Największą zaletą tego podejścia jest jego specyficzność. Pęcherzyki można dostosowywać do różnych jednostek chorobowych poprzez włączanie lub umieszczanie na powierzchni odpowiednich peptydów antygenowych. Jako przykład badacze podają peptydy MOG, stosowane w modelach eksperymentalnych stwardnienia rozsianego. Taka personalizacja pozwala na wygenerowanie limfocytów Treg „wyszkolonych” dokładnie pod kątem tego konkretnego antygenu.

W testach przeprowadzonych na modelach zwierzęcych, połączenie działania tych pęcherzyków z niewielką dawką rapamycyny – inhibitorem mTOR, który dodatkowo wspiera różnicowanie Treg – znacząco nasiliło powstawanie antygenowo-specyficznych limfocytów regulatorowych. To dowodzi, że platforma działa nie tylko w warunkach laboratoryjnych, ale ma potencjał aplikacyjny in vivo.

W opozycji do ogólnej immunosupresji, ta metoda wykorzystuje wewnętrzne mechanizmy tolerancji organizmu. Potencjalnie minimalizuje to ryzyko poważnych infekcji oraz innych powikłań, które często towarzyszą całkowitemu „wyłączeniu” układu odpornościowego we wszystkich obszarach działania.

Obecnie system AP-EVs-Treg znajduje się jeszcze na etapie przedklinicznym. Niemniej jednak, badacze już planują, jak uczynić go bardziej samowystarczalnym. W kolejnych etapach prac zespół zamierza zredukować zależność od zewnętrznych farmaceutyków, takich jak rapamycyna, poprzez wbudowanie dodatkowych cząsteczek hamujących (na przykład PD-L1) bezpośrednio w strukturę pęcherzyków. Taka modyfikacja przybliży technologię do stworzenia gotowej platformy terapeutycznej, którą będzie można konfigurować pod kątem konkretnych przewlekłych zaburzeń immunologicznych.

Podsumowując, inżynieryjne pęcherzyki zewnątrzkomórkowe nie tyle wyciszają odporność, ile uczą ją selektywnego „uspokajania się” tam, gdzie jest to absolutnie konieczne. Otwiera to perspektywy na łagodniejsze i bardziej celowane metody leczenia chorób autoimmunologicznych i alergii, co jest krokiem naprzód w immunoterapii.