Намагниченные наночастицы борются с раком

Антираковый ответ иммунной системы можно вызвать с помощью наночастиц, которые не только сообщат иммунитету, что за опухоль надо атаковать, но и с помощью магнитных сил увеличат эффективность взаимодействующих с ними иммунных клеток.

Хотя иммунитету предписано защищать нас от болезней, часто он терпит неудачу, и исследователи постоянно думают над тем, как оказать ему поддержку в столь нелёгкой работе. Нередко иммунные ошибки связаны с тем, что клетки, ответственные за уничтожение врага, не воспринимают сигналы о том, что враг уже тут. Сигналы эти, кстати, передают другие иммунные клетки, непосредственно распознающие чужаков. Потому внимание учёных часто концентрируется как раз на моменте встречи одних клеток с другими: нельзя ли увеличить КПД обмена иммунными данными?

Один из самых радикальных подходов к проблеме продемонстрировали исследователи из группы Джонатана Шнека (Jonathan Schneck) из Университета Джонса Хопкинса (США), которые создали искусственные антиген-презентирующие клетки (aAPCs, artificial antigen-presenting cell). Эти клетки можно запрограммировать на демонстрацию другим иммунным клеткам признаков болезни (например, белков, свойственных раковым клеткам), после чего Т-клетки иммунитета будут знать, что им нужно найти и уничтожить.

Вообще говоря, aAPCs представляют собой маленькие частицы из оксида железа, закутанного в углеводную оболочку из декстрана. К этой оболочке как раз крепятся нужные молекулы, которые должны распознать иммунные клетки. Поначалу исследователи работали с микромасштабами, создавая частицы с диаметром в одну сотую долю миллиметра. Но они оказались слишком крупными, угрожали повредить тканям, через которые им нужно было проходить, и не очень аккуратно взаимодействовали с Т-клетками.

Поэтому было решено перейти на наноразмеры, чтобы каждая нано-aAPC могла контактировать только с одной Т-клеткой, активируя её. Но, кроме того, оказалось, что эффективность активации можно повысить, если применить ещё и магнитное поле: под его действием наночастицы притягивались друг к другу и заставляли рецепторы, с которыми они были связаны, группироваться в кластеры, и такое общение рецепторов усиливало активность Т-клеток.

Комбинацию наночастиц и магнитного поля испытали на меланоме: частицы снабжали раковыми белками, затем помещали в магнитное поле, после чего вводили больным мышам.

В итоге, как пишут исследователи в ACS Nano, опухоль у животных переставала расти, а к концу эксперимента так и вовсе уменьшалась в 10 раз. Шесть из восьми животных оставались в живых спустя месяц после начала опыта, тогда как мыши без лечения за это время погибали.

Очевидно, регулируя силу магнитного поля можно добиваться разного иммунного ответа, а заодно, возможно, направлять наночастицы по нужному адресу. Эти и другие вопросы будут проясняться в дальнейших экспериментах, которые, надо полагать, начнутся в самое ближайшее время, учитывая замечательный результат, продемонстрированный в этой работе.