Новое понимание иммунной системы может привести к созданию более безопасных наномедицин

Использование наночастиц в организме для диагностики и доставки лекарств сталкивается с проблемой: иммунная система эффективно распознаёт и атакует чужеродные частицы, что может снижать эффективность терапии или вызывать опасные побочные реакции.

Исследование Центра рака Университета Колорадо, опубликованное в журнале Nature Nanotechnology, описывает ключевой этап активации иммунного ответа против наночастиц. Ранее лаборатория доктора Дмитрия Симберга показала, что белки крови (белковая корона) покрывают наночастицы, подготавливая их к атаке системы комплемента. Новое исследование выявило следующий шаг: естественные антитела в составе белковой короны ответственны за распознавание наночастиц системой комплемента.

«Мы обнаружили, что отложение белка C3 на наночастицах (и, следовательно, активация иммунной системы) действительно зависит от естественных антител в крови каждого человека», — говорит Симберг. «Мы можем удалить эти антитела, и активация системы комплемента будет минимальной. А затем добавить их обратно — и активация возобновится».

Исследование, проведённое в сотрудничестве с профессором Моэном Могими из Университета Ньюкасла (Великобритания), изучало способность ключевого белка комплемента C3 находить и атаковать широко используемые нанофармацевтические препараты LipoDox и Onivyde, а также наночастицы оксида железа Feraheme. Когда учёные удалили иммуноглобулины из крови здоровых доноров и пациентов с раком, способность C3 маркировать эти наночастицы снизилась на 70–95%. После восстановления иммуноглобулинов накопление C3 на наномедикаментах возобновилось.

«Иммунологическая память состоит из антител, которые помогают нам распознавать патогены. У каждого человека есть набор естественных антител, которые распознают наночастицы. Индивидуальная реактивность человека к определённому типу наночастиц в некоторой степени зависит от того, сколько таких антител у него есть», — объясняет Симберг.

«Что действительно интересно, так это то, что все эти антитела, по-видимому, не связываются с "голыми" наночастицами. Частица должна быть покрыта белковой короной — связывание этих антител происходит гораздо эффективнее, когда к наночастицам сначала прилипают другие белки».

Продолжающаяся работа направлена на выяснение происхождения антител, распознающих наночастицы. Это даст более чёткую картину причин чрезмерного иммунного ответа у некоторых людей. Понимание механизма распознавания может помочь в разработке методов его селективной блокировки, что сделает наномедицины более эффективными и безопасными.