Противовирусные препараты могут подавлять количество ВИЧ в организме до почти неопределяемого уровня, но только эффективный иммунный ответ может уничтожить вирус. Исследователи искали способ улучшить способность организма бороться с вирусом, создавая кроветворные стволовые клетки, чтобы целенаправленно нацеливать и убивать ВИЧ-инфицированные клетки на протяжении всей жизни человека.
Хотя Т-клетки с химерными рецепторами антигена (CAR) появились в качестве мощного средства иммунотерапии для различных форм рака — и показывают многообещающие результаты при лечении инфекции ВИЧ-1, — терапия не может обеспечить длительный иммунитет. Исследователи, врачи и пациенты нуждаются в продуктах на основе Т-клеток, которые могут реагировать на злокачественные или инфицированные клетки, которые могут появиться снова через несколько месяцев или лет после лечения.
Поскольку ВИЧ использует CD4 для заражения клеток, исследователи использовали молекулу CAR, которая перехватывает необходимое взаимодействие между ВИЧ и молекулой CD4 на клеточной поверхности, чтобы Т-клетки, полученные из стволовых клеток, нацелены на инфицированные клетки. Когда CD4 на молекуле CAR связывается с ВИЧ, другие области молекулы CAR сигнализируют клетке об активации и уничтожении ВИЧ-инфицированной клетки.
Исследователи обнаружили, что у подопытных животных модификация кроветворных стволовых клеток привела к более чем двухлетнему стабильному производству CAR-экспрессирующих клеток без каких-либо побочных эффектов. Кроме того, эти клетки были широко распространены в лимфоидных тканях и желудочно-кишечном тракте, которые являются основными анатомическими участками репликации и персистенции ВИЧ у инфицированных людей. Наиболее важно, что сконструированные CAR Т-клетки показали эффективность в атаке и уничтожении ВИЧ-инфицированных клеток.
Эти результаты впервые показывают, что кроветворные стволовые клетки можно модифицировать с помощью CAR-терапии, которая может безопасно приживаться в костном мозге, созревать и становиться функциональными иммунными клетками по всему телу. Это может привести к разработке подхода, обеспечивающего безопасный пожизненный иммунитет к ВИЧ.
Такой подход, вероятно, будет работать лучше всего в сочетании с другими стратегиями лечения, такими как антиретровирусная терапия. Исследователи надеются, что этот тип терапии может снизить зависимость инфицированных людей от противовирусных препаратов, снизить стоимость терапии и позволить возможное искоренение ВИЧ из его тайников в организме. Этот подход также имеет потенциал против других инфекций или злокачественных новообразований.
Авторами исследования являются Анджи Чен, Майра Каррильо, Синди Юн, Брианна Лам, Нельсон Чанг, Хизер Мартин, Джонатан Рик, Дженнифер Ким, Ник Нил, Валери Резек, Масакадзу Камата, Ирвин Чен, Джером Зак и Скотт Китчен из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе; Кристофер В. Петерсон и Ханс-Питер Кием из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона и Вашингтонского университета в Сиэтле; и Соумья Сомашекар Редди из Центра Хатчинсона.Исследование будет опубликовано в рецензируемом журнале PLOS Pathogens.
Это исследование финансировалось наградами Фонда исследований СПИДа (AmfAR) ARCHE, Калифорнийским институтом регенеративной медицины, Национальным институтом здоровья (NIH) и Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний Национального института здоровья.