Результаты эксперимента с вакциной для диабета 1 типа вдохновляют

Исследователи Школы медицины Стэнфордского университета в США, проводившие эксперимент, пишут о своих результатах в статье, опубликованной в онлайн выпуске Science Translational Medicine от 26 июня.

Ричард Айнсел, главный научный сотрудник Фонда исследований ювенального диабета, констатирует: «Это первая демонстрация ДНК-вакцины, направленной против сахарного диабета 1 типа у людей».

Штейнман Лоуренс, один из ведущих авторов газеты и профессор педиатрии, неврологии и неврологических наук в Стэнфордском университете, добавляет:

«Мы очень воодушевлены результатами, которые показывают, что мечта иммунологов о блокировке только одного подмножества дисфункциональных иммунных клеток без ущерба для иммунной системы в целом может быть достижима».

Диабет 1 типа это аутоиммунное заболевание, которое разрушает инсулин-продуцирующие клетки

Порядка 3 миллионов американцев страдают диабетом 1 типа. Это аутоиммунное заболевание, при котором по не вполне выясненным причинам, часть иммунной системы атакует бета-клетки островков Лангерганса поджелудочной железы, которые вырабатывают и секретируют инсулин. Организм нуждается в инсулине для регулирования уровня сахара в крови.

Исследователи давно искали методы лечения, которые были бы направлены только на эту часть иммунной системы, не затрагивая остальные.

CD8 – клетки иммунной системы - являются своего рода патрулирующими инспекторами, которые проходят по всему телу, проверяя клетки с которыми они сталкиваются. Если они «здоровы», то остаются нетронутыми, если же подозрительны (такие как бактерии или вирусы, которые могут вызвать болезнь) то будут уничтожены.

Все клетки производят белки, фрагменты которых экспонируются на своей поверхности. Это как раз то, что проверяют патрулирующие клетки CD8. Если они обнаружат какие-либо фрагменты белка, которые выглядят «чужеродными» или измененными каким-либо образом, то они атакую клетку.

Таким образом, в случае сахарного диабета 1 типа, клетки CD8 ошибочно атакуют клетки поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Какой же белок на поверхности бета-клеток провоцирует их?

Бета клетки являются единственными клетками организма, которые продуцируют инсулин. Первоначально гормон вырабатывается в форме белка - предшественника, называемого проинсулином.

Иммунологи полагают, что именно фрагменты проинсулина на поверхности бета-клеток, вызывают атаки неправильно направленных клеток CD8.

Вакцина, которая блокирует, а не повышает иммунный ответ

В ходе эксперимента Штейнман и его коллеги проверили действие вакцины, предназначенной для снижения нападений неверно работающих клеток CD8 на инсулин-продуцирующие бета-клетки поджелудочной железы.

Есть две особенности разработанной ими «реверсивной» вакцины, которые определяют новизну подхода по сравнению с обычными вакцинами.

Обычные вакцины поставляют белки или фрагменты белка, что повышает иммунную реакцию против тех организмов, которые их производят.

Но вместо доставки самого белка, эта новая вакцина содержит ген ДНК, кодирующий белок проинсулина.

А, во-вторых, вакцина предназначена не для повышения иммунного ответа на белок, а для его блокады.

Применив подход, над которым они уже работали, Штайнман и его коллеги включили фрагмент гена-проинсулина ДНК, который, по их мнению, мог вызвать противовоспалительные сигналы иммунной системы только для клеток CD8, ориентированных на проинсулин.

Другими словами, они разработали вакцину, которая заставляет иммунную систему атаковать свою же частичку, атакующую бета-клетки.

Ключевые результаты эксперимента: бета-клетки вероятно сохранились, CD8 считаются погибшими

Проведенный эксперимент был многоцентровым, рандомизированным, двойным слепым исследованием с участием 80 пациентов с диагнозом сахарный диабет 1 типа, которые получали инъекции заменителя инсулина.

Инъекции вакцины, содержавшей модифицированный генетический материал, включенный в кольца ДНК, вводили еженедельно внутримышечно в течение 12 недель. Четырем группам пациентов давались четыре разные дозы вакцины, а пятой группе инъекции плацебо.

Исследователи решили не тестировать уровень инсулина в крови, так как он может изменяться в широких пределах и привести к ложным результатам. Вместо этого, они измерили уровни С-пептида (составной части проинсулина), отщепляющегося в процессе синтеза инсулина.

С-пептид остается в крови значительно дольше, чем инсулин, поэтому он является отличным репрезентативным показателем производства инсулина в бета-клетках.

Эксперимент дал, по крайней мере, два важных результата.

Во-первых, в течение 12-недельного периода уровень С-реактивного белка оставался стабильным, а в некоторых случаях увеличился. Это говорит о том, что пациенты, которые получали вакцину, испытывали меньшее разрушение бета-клеток, чем те, кто получал плацебо.

Во-вторых, у пациентов, получавших вакцину, в крови снизился уровень проинсулин-примированных клеток CD8, нацеленных на бета-клетки.

Благоприятный эффект ДНК-вакцины снизился через несколько недель после прекращения 12 недельного курса приема.

Никаких серьезных побочных эффектов не наблюдалось
Штейнман предупреждает, что эти первые результаты небольшого эксперимента теперь должны быть подтверждены в более крупных, продолжительных исследованиях.

И, похоже, пройдут годы, прежде чем такая вакцина будет готова для использования человеком. На сегодняшний день ни одна ДНК-вакцина не была одобрена для использования человеком.

Штейнман и два других автора заинтересованы в спонсорах эксперимента - Bayhill Therapeutics. Bayhill в настоящее время приобретена компанией Tolerion, которая изыскивает средства для более крупного и одногодичного испытания эффективности новой вакцины.

Tolerion и Стэнфордский университет владеют интеллектуальной собственностью, связанной с вакциной.

Ранее в этом году, Diabetes UK объявил о запуске большой программы научных исследований по разработке в течение ближайших двух десятилетий новой вакцины против сахарного диабета 1 типа.