"Inverzní vakcína" ukazuje potenciál pro léčbu roztroušené sklerózy a dalších autoimunitních onemocnění
Profesor Jeffrey Hubbell a jeho kolegové v nové studii popisují novou "inverzní vakcínu", která v laboratorních podmínkách dokáže zastavit autoimunitní reakce, jež napadají zdravé tkáně člověka, jak je tomu například u roztroušené sklerózy, diabetu I. typu nebo revmatoidní artritidy.
Nový typ vakcíny vyvinutý vědci z Pritzkerovy školy molekulárního inženýrství (PME) Chicagské univerzity prokázal v laboratorních podmínkách, že dokáže zcela zvrátit autoimunitní onemocnění, jako je roztroušená skleróza a diabetes 1. typu - to vše bez vypnutí zbytku imunitního systému.
Typická vakcína učí lidský imunitní systém rozpoznat virus nebo bakterii jako nepřítele, na kterého je třeba zaútočit. Nová "inverzní vakcína" dělá pravý opak: odstraňuje paměť imunitního systému na jednu molekulu. Zatímco u infekčních onemocnění by takové vymazání imunitní paměti bylo nežádoucí, u roztroušené sklerózy, diabetu I. typu nebo revmatoidní artritidy může zastavit autoimunitní reakce, při nichž imunitní systém napadá zdravé tkáně člověka.
Inverzní vakcína, popsaná v časopise Nature Biomedical Engineering, využívá toho, jak játra přirozeně označují molekuly z rozpadlých buněk příznakem "neútočit", aby zabránila autoimunitním reakcím na buňky, které odumírají přirozenými procesy. Výzkumníci z PME spojili antigen - molekulu, na kterou útočí imunitní systém - s molekulou připomínající fragment stárnoucí buňky, kterou játra rozpoznají jako přítele, nikoliv nepřítele. Tým ukázal, jak by vakcína mohla úspěšně zastavit autoimunitní reakci spojenou s onemocněním podobným roztroušené skleróze.
"V minulosti jsme ukázali, že tento přístup můžeme použít k prevenci autoimunity," řekl Jeffrey Hubbell, profesor tkáňového inženýrství Eugene Bell a hlavní autor nové práce. "Na této práci je však vzrušující to, že jsme ukázali, že můžeme léčit nemoci, jako je roztroušená skleróza, poté, co již probíhá zánět, což je v reálném kontextu užitečnější."
Úkolem T-buněk imunitního systému je rozpoznat nežádoucí buňky a molekuly - od virů a bakterií až po rakovinu - jako tělu cizí a zbavit se jich. Jakmile T-lymfocyty zahájí první útok proti antigenu, uchovají si paměť na útočníka, aby ho v budoucnu rychleji zlikvidovaly.
T-buňky se však mohou mýlit a rozpoznat zdravé buňky jako cizí. Například u lidí s roztroušenou sklerózou T-buňky útočí na myelin, ochranný obal kolem nervů.
Hubbell a jeho kolegové věděli, že tělo má mechanismus, který zajišťuje, aby imunitní reakce neprobíhaly jako odpověď na každou poškozenou buňku v těle - jev známý jako periferní imunitní tolerance, která se uskutečňuje v játrech. V posledních letech zjistili, že značení molekul cukrem známým jako N-acetylgalaktosamin (pGal) může tento proces napodobit a poslat molekuly do jater, kde se vůči nim vytvoří tolerance.
"Myšlenka je taková, že můžeme na pGal navázat jakoukoli molekulu a imunitní systém se naučí ji tolerovat," vysvětlil Hubbell. "Místo abychom imunitu nabudili jako u vakcíny, můžeme ji pomocí inverzní vakcíny velmi specifickým způsobem zkrotit."
V nové studii se vědci zaměřili na onemocnění podobné roztroušené skleróze, při kterém imunitní systém napadá myelin, což vede ke slabosti a necitlivosti, ztrátě zraku a nakonec k problémům s pohyblivostí a ochrnutí. Tým spojil myelinové proteiny s pGal a testoval účinek nové inverzní vakcíny. Zjistili, že imunitní systém přestal napadat myelin, což umožnilo nervům opět správně fungovat a zvrátilo příznaky onemocnění u zvířat.
V sérii dalších experimentů vědci ukázali, že stejný přístup funguje i při minimalizaci dalších probíhajících imunitních reakcí.
Na cestě ke klinickým zkouškám
V současné době se autoimunitní onemocnění obvykle léčí léky, které imunitní systém plošně vypínají.
"Tato léčba může být velmi účinná, ale zároveň blokujete imunitní reakce nutné k boji proti infekcím, a tak se objevuje mnoho vedlejších účinků," řekl Hubbell. "Pokud bychom místo toho mohli pacienty léčit inverzní vakcínou, mohlo by to být mnohem specifičtější a vést k menšímu počtu vedlejších účinků."
Na základě této preklinické práce již proběhly první fáze bezpečnostních zkoušek terapie antigenem modifikovaným glykosylací u osob s celiakií, autoimunitním onemocněním, které je spojeno s konzumací pšenice, ječmene a žita, a probíhají první fáze bezpečnostních zkoušek u roztroušené sklerózy. Tyto zkoušky provádí farmaceutická společnost Anokion SA, která pomohla financovat novou práci, a kterou Hubbell spoluzakládal a je jejím konzultantem, členem představenstva a držitelem akcií. Na financování výzkumu se podílela také nadace Alper Family Foundation.
"Zatím neexistují žádné klinicky schválené inverzní vakcíny, ale jsme neuvěřitelně nadšeni, že se nám podařilo tuto technologii posunout kupředu," říká Hubbell.
Citace: "Tremain et al, Nature Biomedical Engineering, 7. září 2023. DOI: 10.1038/s41551-023-01086-2
Financování: Chicago Immunoengineering Innovation Center, Alper Family Foundation a Anokion SA.
ZDROJ OBRÁZKU: (Image copyright shutterstock.com)
Přeloženo s pomocí Google Tranlator, Deepl