Антитела, нацеленные на стволовые клетки крови, могут омолодить иммунные реакции у мышей — этой теме посвящена статья Хайди Ледфорда, опубликованная в журнале Nature.

У старых мышей развилась более молодая иммунная система после того, как ученые уменьшили количество аберрантных стволовых клеток у пожилых животных. Этот метод усилил реакцию старых грызунов на вирусную инфекцию и уменьшил признаки воспаления.

Новый подход к лечению

В статье, опубликованной 27 марта в Nature, новый подход лечит пожилых мышей антителами, чтобы уменьшить популяцию стволовых клеток, которые дают начало множеству других типов клеток, включая те, которые способствуют воспалению. Избыточное воспаление может сеять хаос в организме, и эти провоспалительные стволовые клетки становятся доминирующими по мере старения мышей и людей.

Пройдут годы, прежде чем этот подход можно будет протестировать на людях, но многие аспекты биологии стволовых клеток, лежащие в основе производства иммунных клеток, схожи у мышей и людей. «Это действительно важный первый шаг», — отметил Роберт Сигнер, биолог по стволовым клеткам из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Искаженная иммунная система

На протяжении десятилетий исследователи из группы Ирва Вайсмана в Стэнфордском университете в Калифорнии кропотливо отслеживали судьбу стволовых клеток крови. Они пополняют запасы красных кровяных телец (которые переносят кислород из легких во все части тела) и белых кровяных телец (которые являются ключевыми компонентами иммунной системы).

В 2005 году Вайсман и его коллеги обнаружили, что популяции стволовых клеток крови меняются с возрастом мышей. У молодых мышей существует баланс между двумя типами стволовых клеток крови, каждый из которых питает разные ветви иммунной системы. «Адаптивный» сценарий вырабатывает антитела и Т-клетки, нацеленные на специфические патогены; «врожденный» сценарий вырабатывает широкомасштабные реакции, такие как воспаление, на инфекцию.

Однако у пожилых мышей этот баланс смещается в сторону провоспалительных врожденных иммунных клеток. Сообщалось о подобных изменениях в стволовых клетках крови пожилых людей, и исследователи предполагают, что это может привести к снижению способности вырабатывать новые антитела и Т-клеточные ответы. Это может объяснить, почему пожилые люди более подвержены серьезным инфекциям от патогенных микроорганизмов, таких как вирусы гриппа и SARS-CoV-2, и почему у них более слабая реакция на вакцинацию, чем у молодых людей.

Восстановление баланса

Если бы это было так, то восстановление баланса популяций стволовых клеток крови могло бы также омолодить иммунную систему. Команда проверила это, создав антитела, которые связываются со стволовыми клетками крови, которые преимущественно генерируют врожденные иммунные клетки. Затем они ввели эти антитела старым мышам, надеясь, что иммунная система уничтожит стволовые клетки, связанные антителами.

Обработка антителами восстановила иммунную систему обработанных мышей. У них была более сильная реакция на вакцинацию и они были лучше способны противостоять вирусной инфекции, чем мыши старшего возраста, которые не получали лечения. Обработанные мыши также вырабатывали более низкие уровни белков, связанных с воспалением, чем старые, не получавшие лечения мыши.

Первый намек на то, что «биологический возраст» организма можно обратить вспять

Это важная демонстрация того, что различные популяции стволовых клеток крови влияют на то, как стареет иммунная система, говорит Сигнер.

Но также возможно, что лечение антителами повлияло не только на доминирующую популяцию стволовых клеток крови, говорит Энка Монтесино-Родригес, которая изучает развитие белых кровяных телец в Медицинской школе Дэвида Геффена при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. Лечение также может повлиять на среду, в которой живут стволовые клетки крови. Или оно может вывести другие старые клетки из организма или вызвать иммунные реакции, которые влияют на то, как мыши реагируют на вакцины и вирусы, говорит она.

Вайсман говорит, что его команда работает над аналогичным подходом к восстановлению баланса старых стволовых клеток крови человека. Но даже при условии достаточного финансирования и отсутствия неожиданных сбоев пройдет по меньшей мере три-пять лет, прежде чем они смогут начать тестировать его на людях, говорит он.

Тем временем его команда продолжит изучать мышей, чтобы узнать больше о других эффектах терапии антителами, например, влияет ли она на частоту развития рака или воспалительных заболеваний. «Старая и молодая системы кроветворения имеют большое значение», — говорит Вайсман. «Это не просто разница в костном мозге. Это разница во всем теле».