Чтобы избежать отторжения донорских стволовых клеток крови, пациент всегда проходит интенсивную подготовку, задача которой — полностью убить его собственный, больной костный мозг. У этого метода есть негативная сторона — лечение сопровождается практически полным подавлением иммунитета, выработка Т-лимфоцитов падает до нуля, и у пациента развивается длительный иммунодефицит. В таком состоянии его здоровью угрожают оппортунистические инфекции и иммунологические осложнения.

Инженеры и биологи из Гарвардского института стволовых клеток разработали особый гель с пористой структурой, который увеличивает производство Т-лимфоцитов после пересадки костного мозга, повышая их качество и количество. Гель вводится под кожу при трансплантации и помогает иммунной системе справиться с пересадкой, объясняет соавтор исследования Дэвид Скадден, профессор медицины и один из руководителей Института Стволовых Клеток. Исследование опубликовано в журнале Nature Biotechnology.

Исследования Скаддена и его команды были направлены на активизацию иммунной системы после пересадки костного мозга и на стимуляцию вилочковой железы, которая отвечает за производство Т-лимфоцитов. И ученые нашли способ увеличить количество клеток, необходимых вилочковой железе для производства лимфоцитов. Дело в том, что костный мозг участвует в выработке так называемых прогениторных клеток Т-лимфоцитов, которые уже в вилочковой железе превращаются в клетки иммунной системы. Когда костный мозг страдает от химиотерапии и облучения, этот процесс прекращается, и организму становится просто не из чего делать лимфоциты.

Команда Скаддена создала, по его словам, «небольшой цех по производству клеток, необходимых для создания Т-лимфоцитов». Это губчатый, пористый материал, через который клетки могут свободно входить и выходить. В губке действуют два специфических белка. Один из них — костный морфогенетический белок — привлекает окружающие стромальные клетки (в отличие от гемопоэтических, из них развиваются не клетки крови, а все остальные клетки организма) и буквально заставляет их переродиться в клетки кости. Как только губка насыщается ими и становится похожа на искусственный костный мозг, второй белок начинает стимулировать стволовые клетки крови к выработке Т-лимфоцитов.

Исследование на мышах показало, что после пересадки костного мозга особи с искусственно созданными Т-клетками восстанавливаются значительно быстрее, а количество случаев, когда клетки-доноры атакуют организм, значительно снижается.

«Более того, мы обнаружили, что увеличивается не только количество самих клеток: становится больше их подтипов, — говорит Нисарг Шах, ведущий автор исследования, работающий в Университете Калифорнии, Сан Диего. — Таким образом, мы потенциально повышаем возможности иммунной системы распознавать патогены и эффективно на них реагировать».

Сейчас исследователи переходят к клиническим испытаниям. Конечная задача — создать продукт, который бы могли выписывать и использовать терапевты. «Мы безусловно показали, что идея создания клеточных фабрик в теле человека может быть использована для регенеративной медицины», — считает Дэвид Муни, соавтор исследования и профессор биоинженерии Гарвардской школы инженерии и прикладных наук.