Как сделать старую иммунную систему снова молодой
Антитела, нацеленные на стволовые клетки крови, способны омолаживать иммунные реакции у мышей.
У старых мышей сформировалась более молодая иммунная система после того, как ученые уменьшили количество аберрантных стволовых клеток в организме пожилых животных. Метод усилил реакцию старых особей на вирусную инфекцию и уменьшил признаки воспаления.
Согласно методике, опубликованной 27 марта в журнале Nature, пожилым мышам вводили антитела, уменьшающие популяцию стволовых клеток, которые дают начало множеству других типов клеток, включая те, что способствуют воспалению. Чрезмерное воспаление может посеять хаос в организме и эти провоспалительные стволовые клетки становятся доминирующими по мере старения мышей и людей.
Пройдут годы, прежде чем этот подход можно будет проверить на людях, но многие аспекты биологии стволовых клеток, которые лежат в основе производства иммунных клеток, схожи у мышей и людей. "Это очень важный первый шаг", - считает Роберт Сигнер, биолог стволовых клеток из Калифорнийского университета, который не принимал участия в исследовании. "Я с нетерпением жду, куда они двинутся дальше".
На протяжении десятилетий исследователи из группы Ирва Вайсмана в Стэнфордском университете кропотливо отслеживали судьбу стволовых клеток крови. Они пополняют запасы эритроцитов и лейкоцитов в организме. В 2005 году Вайсман и его коллеги обнаружили, что популяции стволовых клеток крови меняются по мере старения мышей. У молодых мышей существует баланс между двумя типами стволовых клеток крови, каждый из которых питает различные звенья иммунной системы. Адаптивное звено вырабатывает антитела и Т-клетки, нацеленные на конкретные патогены; врожденное звено формирует широкую реакцию, например воспаление, на инфекцию.
У старых мышей, однако, этот баланс смещается в сторону провоспалительных клеток врожденного иммунитета. Аналогичные изменения были отмечены в стволовых клетках крови пожилых людей, и исследователи предполагают, что это может привести к снижению способности к образованию новых антител и Т-клеточных реакций. Это может объяснить, почему пожилые люди более подвержены серьезным инфекциям, вызванным такими патогенами, как вирусы гриппа и SARS-CoV-2, и почему они слабее реагируют на вакцинацию, чем молодые люди.
Восстановление баланса
Если это так, то восстановление баланса популяций стволовых клеток крови также могло бы омолодить иммунную систему. Исследователи проверили это, создав антитела, связывающиеся со стволовыми клетками крови, которые преимущественно вырабатывают клетки врожденного иммунитета. Затем они ввели эти антитела старым мышам, рассчитывая, что иммунная система уничтожит стволовые клетки, связанные антителами.
Обработка антителами омолодила иммунную систему подвергшихся воздействию антител мышей. Они сильнее реагировали на вакцинацию и лучше противостояли вирусной инфекции, чем старые мыши, не прошедшие процедуру. Кроме того, у обработанных мышей вырабатывалось меньше белков, связанных с воспалением, чем у старых мышей, не прошедших процедуру. Это важная демонстрация того, что на старение иммунной системы влияют различные популяции стволовых клеток крови, отмечает Сигнер.
Но возможно, что воздействие антител повлияло не только на доминирующую популяцию стволовых клеток крови, считает Энка Монтесино-Родригес, изучающая развитие лейкоцитов в Калифорнийском университете. Такое воздействие может также повлиять на среду, в которой обитают стволовые клетки крови. По ее словам, оно может очистить организм от других старых клеток или запустить иммунные реакции, которые повлияют на то, как мыши реагируют на вакцины и вирусы.
Вайсман рассказывает, что его группа работает над аналогичным подходом к восстановлению баланса старых стволовых клеток крови человека. Но даже при условии достаточного финансирования и отсутствия непредвиденных неудач пройдет не менее трех-пяти лет, прежде чем они смогут начать тестирование этого метода на людях, говорит он.
А пока его коллектив продолжит исследования на мышах, чтобы узнать больше о других эффектах терапии антителами, например, о том, влияет ли она на частоту развития рака или воспалительных заболеваний. "Старая и молодая кроветворная система имеют большое значение", - утверждает Вайсман. "Это различия не только в костном мозге. Это касается всего организма".
