Преодолеть иммунное отторжение пересаженных органов можно с помощью способа, которым раковые клетки успокаивают иммунитет.

Одна из самых больших проблем в трансплантологии – отторжение пересаженных тканей. Поскольку у разных людей одни и те же белки синтезируются в разных вариантах, иммунная система после пересадки видит, что в теле появилось что-то, что выглядит не так, как обычные клетки тела. В результате иммунитет воспринимает новые ткани как потенциально опасных чужаков и начинает с ними бороться.

Белая крыса с пересаженной ногой от серой крысы. (Фото: University of Pittsburgh)Открыть в полном размере
Отторжение стараются преодолеть с помощью иммуноподавляющих средств, но если мы подавляем активность иммунной системы, возникают опасные побочные эффекты: всё-таки иммунитет защищает нас от инфекций и от злокачественных клеток. Так что тут приходится искать какие-то другие способы. Например, мы как-то описывали довольно хитроумный метод, когда орган для пересадки выращивают в межвидовых химерах: в организм одного вида во время эмбрионального развития пересаживают стволовые клетки другого вида – такой трюк помогает иммунитету привыкнуть к чужому органу. Другой вариант – использовать трансплантаты с хитозаном, который успокаивает иммунную реакцию.

Но, может быть, самый необычный метод из всех, что разрабатывают исследовательские группы по всему миру, это то, что предлагают сотрудники Питтсбургского университета: им удалось предотвратить отторжение с помощью трюка, которым пользуются раковые клетки.
Как известно, иммунная система должна уничтожать злокачественные опухоли, но у опухолей, к сожалению, есть разные способы, помогающие уйти от иммунной атаки: раковые клетки становятся невидимыми для иммунных клеток и используют молекулярные сигналы, подавляющие иммунную активность. В самой иммунной системе есть предохранители, контролирующие её же активность, и среди этих предохранителей большую роль играют регуляторные Т-лимфоциты. Раковые клетки умеют звать регуляторные Т-лимфоциты на помощь с помощью белка CCL22 – клетки-«предохранители» приходят в опухоль и делают другие иммунные клетки пассивными, не реагирующими на рак.

И вот белок CCL22 было решено использовать в экспериментах с пересадкой ноги: заднюю лапу от серой крысы пересадили белой крысе. Всем крысам, на которых ставили опыты, несколько недель давали иммуноподавляющие препараты; но некоторым, кроме того, вводили под кожу пересаженной ноги разные дозы наночастиц с CCL22 или просто CCL22 (или, в качестве контроля, наночастицы без CCL22). За первые 50 дней после пересадки у всех крыс, которые не получали наночастицы с белком CCL22, новые ноги отторглись. CCL22 в наночастицах выходил из них постепенно и действовал дольше: в статье в Science Advances говорится, что две инъекции наночастиц с CCL22 сохранили пересаженные ноги на более чем 200 дней (при этом умеренные дозы наночастиц оказались более эффективными, чем высокие).

Как и следовало ожидать, в пересаженных лапах было больше регуляторных Т-лимфоцитов, а в тканях ног воспалительные гены были менее активны, чем у крыс, которые не получали наночастиц с CCL22. Кроме того, белок CCL22 помогал прижиться фрагментам кожи, которых пересаживали с тех же крыс, что и лапы, причём кожа приживалась уже даже без помощи иммуносупрессоров. Если же кожу пересаживали от каких-то других крыс – не от тех, у которых брали ноги – то кожа отторгалась.

То есть иммунитет с помощью белка CCL22 не вообще засыпал, а именно привыкал к конкретным чужим тканям, учился их узнавать как своих. Возможно, что такая хитрость, позаимствованная у раковых опухолей, действительно поможет решить проблемы, связанные с отторжением органов – если, конечно, этот метод хорошо покажет себя в дальнейших экспериментах.