Znajdź zawartość

Nietypowego odkrycia dokonali lekarze z Uniwersytetu Kalifornijskiego podczas próby rozprawienia się z nawracającymi infekcjami u jednej ze swoich pacjentek. Oprócz ustalenia przyczyny, dla której organizm kobiety nie radził sobie z zakażeniami, udało im się zaobserwować zjawisko, które może pomóc leczyć choroby autoimmunizacyjne, takie jak np. reumatoidalne zapalenie stawów. Po kilku latach nieudanego leczenia i wielu wykonanych testach, badacze z Kalifornii postanowili sprawdzić, jakie rodzaje przeciwciał są wytwarzane przez komórki odpornościowe ich pacjentki. Wiedząc, że każde z nich wiąże się wybiórczo tylko z określonymi czasteczkami i wpływa na ich funkcjonowanie, byli przekonani, że pomoże to w zrozumieniu istoty tajemniczej choroby. Szczegółowe analizy wykazały, że krew kobiety zawiera przeciwciała skierowane przeciwko 1-fosforanowi sfingozyny (ang. sphingosine 1-phosphate - S1P). Cząsteczka ta, zlokalizowana m.in. na kluczowych dla odporności limfocytach T, odgrywa istotną rolę w "organizowaniu" ich migracji. Zablokowanie funkcji S1P przez przeciwciała sprawiało, że limfocyty T nie były w stanie pełnić prawidłowo swojej roli. Efektem były właśnie uporczywe zakażenia. W prawidłowo funkcjonującym organizmie ogromna część komórek układu odpornościowego spędza większość swojego życia w węzłach chłonnych - "gniazdach", w których przesiadują, czekając na płynące z organizmu sygnały o zagrożeniu. Gdy tak się stanie, opuszczają węzeł i docierają wraz z krwią do miejsca, w którym potrzebna jest ich aktywność. Jedną z cząsteczek istotnych dla uruchomienia tego procesu jest właśnie S1P. Sytuacja ta, choć jest zwykle korzystna dla organizmu, w pewnych okolicznościach może być niepożądana. Dzieje się tak np. podczas rozwoju tzw. chorób autoimmunizacyjnych, w przebiegu których układ odpornościowy atakuje własne, zdrowe tkanki, oraz po przeszczepach, gdy organizm odrzuca organ pochodzący od innego człowieka. Lekarze z Uniwersytetu Kalifornijskiego wierzą, że odkrycie niezwykłych molekuł otwiera drogę ku nowej generacji leków, których zadaniem będzie blokowanie funkcji S1P. Swoje przypuszczenia potwierdzili wstępnie w doświadczeniu na myszach. Zwierzęta te cierpiały wrzodziejące zapalenie jelita grubego - jedną z chorób autoimmunizacyjnych najczęściej spotykanych u ludzi. Okazało się, że przeciwciała wiążące S1P istotnie zmniejszały intensywność objawów schorzenia, poprawiając stan zdrowia zwierzęcia. Niestety, autorzy odkrycia nie wspomnieli w swojej publikacji o tym, czy chorej kobiecie udało się pomóc z jej własnym schorzeniem...

Badacze z amerykańskiego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych (NIAID) odkryli, dlaczego organizmy niektórych nosicieli HIV przez długi czas skutecznie opierają się chorobie. Zdaniem naukowców sekretem pacjentów opierających się infekcji jest znacznie podwyższona aktywność tzw. cytotoksycznych limfocytów T, objawiająca się podwyższoną produkcją dwóch białek odpowiedzialnych za niszczenie zakażonych komórek. Zrozumienie tego mechanizmu, pozwalającego na długotrwałe powstrzymanie inwazji wirusa, jest sprawą kluczową dla opracowania skutecznej szczepionki przeciw HIV i AIDS. Odkrycia dokonał zespół prowadzony przez dwóch lekarzy: dr. Stephena Miguelesa oraz dr. Marka Connorsa. Autorzy wykonali pomiary aktywności cytotoksycznych limfocytów T, czyli ich zdolności do niszczenia zmienionych chorobowo komórek. Jak się okazało, limfocyty pobrane od osób odpierających atak wirusa niszczyły zakażone nim komórki w ciągu niecałej godziny. Dla porównania, limfocyty pobrane od osób łatwo poddających się infekcji nie radziły sobie z tym zadaniem niemal wcale, nawet jeśli ogólny stan ich zdrowia poprawiał się po wdrożeniu leczenia przeciwwirusowego. Sekretem skuteczności cytotoksycznych limfocytów T jest para białek: perforyny i granzymu B. Gdy limfocyt "namierzy" chorą komórkę, noszącą np. oznaki obecności wirusa, mutacji bądź zmian nowotworowych, przystępuje do jej zniszczenia. W pierwszej fazie ataku wydziela perforynę, której zadaniem jest wytworzenie otworu w błonie komórkowej zwalczanej komórki. Następnie przez powstałą lukę wnika granzym B, który ostatecznie zabija wadliwy element tkanki. Jak pokazał zespół z NIAID, parametrem kluczowym dla skuteczności tego systemu jest wzajemny stosunek ilości wytwarzanych białek. Wcześniejsze badania sugerowały co prawda istotną rolę perforyny w zdolności organizmu do powstrzymywania inwazji HIV, lecz dopiero teraz dowiadujemy się, że równie istotny jest odpowiedni poziom produkcji granzymu B. Dokonane odkrycie może być niezwykle istotne dla nosicieli HIV, a także dla twórców szczepionek zabezpieczających przed tym groźnym wirusem. Dokładne zrozumienie naturalnych mechanizmów blokujących infekcję znacznie ułatwi zaprojektowanie szczepionki, która ukierunkuje odpowiedź immunologiczną w optymalny sposób.

Dzięki kontrowersyjnej technice laboratoryjnej amerykańscy naukowcy opracowali metodę szybkiego i taniego uzyskiwania komórek używanych w nowoczesnej terapii nowotworów. Czy osiągnięty sukces przełamie opór sceptyków? Komórki, o których mowa, to limfocyty T - jedno z najważniejszych ogniw odpowiedzi immunologicznej skierowanej przeciw nowotworowi. Obecnie prowadzonych jest wiele prób klinicznych wykorzystujących ich potencjał do zwalczania guza. Polegają one najczęściej na izolacji limfocytów T (lub ich prekursorów, czyli np. komórek macierzystych) z organizmu chorego, stymulacji ich dojrzewania i namnażania (proliferacji), a następnie ich aktywacji i wszczepieniu z powrotem do ciała chorego. Procedura może się wydawać stosunkowo prosta, lecz w rzeczywistości spędza sen z powiek wielu ekspertom. Proces ten wymaga stosowania kosztownych odczynników, a mimo to często kończy się niepowodzeniem. Nowym pomysłem na rozwiązanie tego problemu jest użycie świń, a dokładniej mowiąc: ich płodów. Naukowcy z Uniwersytetu Michigan udowodnili, że wszczepienie do płodu zwierzęcia ludzkich komórek macierzystych umożliwia ich różnicowanie do postaci limcofytów T, a następnie namnożenie. Co więcej, możliwe jest także wyizolowanie finalnego "produktu" z krwiobiegu świni, a także - przynajmniej teoretycznie, gdyż nie przeprowadzono jeszcze stosownych badań - podanie ich z powrotem człowiekowi. Aby udowodnić, że opisywane zjawisko jest możliwe, zespół prowadzony przez dr. Jeffreya Platta wykorzystał komórki macierzyste z ludzkiej pępowiny oraz szpiku kostnego. Wszczepiono je do płodów świni, które na ówczesnym etapie rozwoju nie posiadały jeszcze układu odpornościowego. Rozwijający się organizm zwierzęcia traktował ludzkie komórki jako własne i nie atakował ich, zapewniając im jednocześnie idealne warunki do wzrostu. Gdy przyszedł odpowiedni moment, wyizolowano ludzkie limfocyty z krwi świni i wymieszano je z komórkami pobranymi bezpośrednio od tego samego człowieka. Brak reakcji świadczył o tym, że limfocyty mogłyby zostać bezpiecznie wszczepione z powrotem do organizmu ludzkiego. W drugim teście wymieszano te same limfocyty z krwią innej osoby, by sprawdzić, czy zachowały one zdolność do reakcji na ciała obce. Gwałtowna odpowiedź immunologiczna świadczyła o tym, że komórki zachowały swoje właściwości pomimo dojrzewania w organizmie zwierzęcia. Autorzy odkrycia nie kryją entuzjazmu. Dr Platt szacuje, że opracowana przez jego zespół technika może znacząco poprawić stan zdrowia osób cierpiących na wiele chorób. Gdybym był nosicielem HIV, mógłbym umieścić moje komórki macierzyste w ciele świni i zaimmunizować je [tzn. uczulić je i wywołać ich reakcję - red.] z użyciem szczepionki przeciw HIV, tłumaczy badacz. W ten sposób uzyskałoby się w ciele świni odporność, której we własnym ciele nigdy by się nie udało zdobyć. Zdaniem naukowca powodzenie eksperymentu powinno skłonić władze do zaaprobowania kolejnych testów, tym razem z udziałem ludzi. Bez wątpienia istnieje duża szansa na to, że uzyskane w ten sposób komórki mogłyby przyczynić się do znacznej poprawy leczenia wielu chorób, takich jak wspomniane nowotwory, AIDS czy uporczywe infekcje. Ciężko jednak przewidzieć, czy ekspert z Uniwersytetu Michigan przełamie opór części urzędników i przekona ich do swojego pomysłu.

Mimo nieprawdopodobnie szybkiego rozwoju nauki, wciąż jesteśmy bezradni wobec wielu form nowotworów. Na szczęście, naukowcom nie brakuje nowych pomysłów walkę z tą chorobą. Na przykład uważa się, że rozwojowi zmutowanych komórek sprzyja osłabienie układu odpornościowego. Dlatego właśnie naukowcy z Yale University starają się wzmocnić działanie tego układu, wykorzystując sztuczne cząsteczki przypominające komórki. Badania, którymi kieruje profesor Tarek Fahmy dały już bardzo obiecujące rezultaty. Wspomniane sztuczne "komórki" powodują bowiem 45-krotne wzmożenie aktywności limfocytów T, dzięki czemu organizm lepiej sobie radzi nie tylko ze zwalczaniem nowotworów, ale też wszelkich chorób zakaźnych. Co więcej, cząstki te pozwalają uruchomić reakcję na ściśle określone rodzaje infekcji. Dzieje się tak, ponieważ powierzchnia cząstek pokryta jest uniwersalnymi "złączkami", do których można przyczepić wybrane antygeny (nawet kilka rodzajów) oraz związki pomocnicze. Te z kolei wywołują odpowiednią reakcję limfocytów T. Dodatkowo z wnętrza "komórek" powoli uwalniane są cytokiny wzmacniające odpowiedź organizmu. Mechanizm ten symuluje naturalne zjawiska towarzyszące rozprzestrzenianiu się przeciwciał. Twórcy opisywanej metody zwracają uwagę, że jako pierwsza pozwala ona na tak precyzyjne sterowanie reakcją układu odpornościowego za pomocą powszechnie dostępnych środków. Sztuczne "komórki" wyprodukowano bowiem z tego samego materiału, co ulegające biodegradacji nici chirurgiczne. To z kolei daje szansę na szybkie zakończenie testów klinicznych, ponieważ używane przez naukowców substancje są już dopuszczone do użytku i dobrze przetestowane.