Углеродные нанотрубки стимулируют иммунные клетки организма

Инженеры Йельского университета (Yale University) обнаружили, что дефекты углеродных нанотрубок заставляют антигены Т-клеток в крови объединяться в кластеры и стимулировать естественный иммунный ответ организма. Результаты их исследования, опубликованные в журнале Langmuir, могут улучшить адоптивную иммунотерапию, метод лечения, используемый для повышения способности организма бороться с раком.

Адоптивная иммунотерапия включает в себя экстрагирование крови пациента с тем, чтобы количество естественно существующих Т-клеток (типа белых клеток крови) могло более эффективно увеличиваться при выращивании в культуре. Хотя для борьбы с раком организм вырабатывает свои собственные Т-клетки, они часто подавляются опухолью и их количество становится недостаточным для борьбы с ней. Ученые увеличивают выработку Т-клеток вне организма, используя различные вещества для получения высоких концентраций кластеров антигенов Т-клеток. Чем сильнее такие вещества стимулируют образование кластеров, тем интенсивнее происходит размножение иммунокомпетентных клеток. Когда вырабатывается достаточное их количество, кровь возвращают в организм пациента.

Ранее ученые из Йельского университета уже сообщали о неожиданном эффекте, который углеродные нанотрубки оказывают на образование Т-клеток. Они обнаружили, что представленные на поверхности нанотрубок антигены стимулируют ответ Т-клеток гораздо более эффективно, чем антигены на других субстратах, например на полистироле, даже если общее их количество остается прежним.

Теперь ученые обнаружили причину усиления стимуляции. Они пришли к выводу, что антигены образуют высокие концентрации кластеров вокруг мельчайших дефектов нанотрубок.

«Пучки углеродных нанотрубок напоминают микроокружение лимфатического узла, имеющего геометрию лабиринта, - объясняет Тарек Фахми (Tarek Fahmy), доцент кафедры химической технологии и биомедицинской инженерии Йеля и автор статьи. «Пучки нанотрубок, вероятно, имитируют физиологические условия и абсорбируют больше антигенов, способствуя развитию более сильного иммунного ответа».

Применяемым в настоящее время методам адоптивной иммунотерапии требуются недели, чтобы наработать достаточное количество Т-клеток, в то время как лабораторные тесты показывают, что нанотрубки производят такие же концентрации иммунокомпетентных клеток в три раза быстрее, говорит Фахми.

Введение углеродных нанотрубок непосредственно в организм может привести к возникновению ряда проблем, таких, например, как сосудистая эмболия. Но этой опасности, естественно, не существует, если их использовать в крови пациента вне его организма. В ближайших планах ученых – работа над способом эффективного удаления нанотрубок из крови перед возвращением ее в организм больного.

«Мы считаем, что это очень интересная сфера применения углеродных нанотрубок. Это путь к безопасному использованию их уникальных свойств в области биологии», - комментирует Фахми.

Источник: Нанотехнологии в медицине и биологии