При сахарном диабете 1 типа бета-клетки поджелудочной железы перестают нормально функционировать вследствие атаки собственной иммунной системой. В результате количество вырабатываемого ими инсулина снижается, и пациент вынужден получать его извне. Одним из новых потенциальных методов лечения сахарного диабета является трансплантация донорских бета-клеток, после которой пациент больше не будет нуждаться в ежедневных инъекциях инсулина. Однако ученые столкнулись с серьезной проблемой: иммунная система атакует пересаженные клетки и быстро уничтожает их. Современные иммуносупрессивные препараты недостаточно защищают бета-клетки и имеют выраженные побочные эффекты.
Группа исследователей из Северо-Западного университета описала метод, который помогает модулировать иммунный ответ более эффективно. Для этого использовались наноносители, нагруженные иммуносупрессивным препаратом рапамицином, на иммунные клетки без подавления системного иммунного ответа.
Рапамицин хорошо изучен и широко используется для подавления иммунных реакций в процессе лечения аутоиммунных заболеваний и после трансплантации органов или тканей. Обычно при пероральном приеме дозировка рапамицина тщательно контролируется для предотвращения побочных токсических эффектов, однако в более низких дозах он обладает слабой эффективностью.
Исследователи предположили, что можно усилить действие препарата, поместив его в наночастицы и проследив, чтобы он попал в ткань-мишень.
Сразу после трансплантации собственные Т-клетки атакуют чужеродные клетки и ткани. Иммуносупрессоры используются для подавления этого эффекта, но также могут ослаблять способность организма бороться с другими инфекциями, так как отключают Т-клетки во всем организме. Исследователи поместили рапамицин в полимерный наноноситель из поли(этиленгликоля)-b-поли(пропиленсульфида). Вместо прямого воздействия на Т-клетки наночастицы нацеливаются на антигенпрезентирующие клетки, обеспечивая целенаправленную, контролируемую иммуносупрессию.
Подкожное введение наночастиц с рапамицином позволило уменьшить дозу рапамицина в сравнении с пероральным приемом примерно вдвое.
Для оценки эффективности нового метода использовались мышиные модели сахарного диабета 1 типа, которым за день до трансплантации бета-клеток и каждые три дня и в течение двух недель после вводили рапамицин перорально по стандартной схеме, или наночастицы с рапамицином подкожно. Исследователи наблюдали минимальные побочные эффекты у мышей, получавших наночастицы, и обнаружили, что диабет у них был устранен на протяжении всего 100-дневного эксперимента, хотя лечение должно продолжаться в течение всего срока службы трансплантата. Группа также продемонстрировала, что популяция мышей, получавших наночастицы с рапамицином, имела устойчивый иммунный ответ по сравнению с мышами, получавшими стандартное лечение препаратом.
Исследователи подали заявку на патент на технологию.
Статья J.A.Burke et al. Subcutaneous nanotherapy repurposes the immunosuppressive mechanism of rapamycin to enhance allogeneic islet graft viability опубликована в журнале Nature Nanotechnology.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Northwestern University:
Nanotherapy offers new hope for the treatment of Type 1 diabetes.
