Kako čovek stari, njegov imunski sistem postaje manje efikasan. Vakcine mogu izazvati slabiji odgovor, infekcije traju duže, a organizam teže prepoznaje i uništava pojedine ćelije raka.
Jedan deo problema nalazi se u T limfocitima, ćelijama koje imaju ključnu ulogu u odbrani od virusa i tumora. Kod starijih osoba one često sporije reaguju, slabije se razmnožavaju i proizvode manje molekula potrebnih za napad.
Istraživači sa Džordžija instituta za tehnologiju razvili su površinu prekrivenu mikroskopskim silicijumskim nanožicama. Kada stare ljudske T ćelije legnu na takvu površinu, nanožice u njih dopremaju pažljivo izabrane molekule mikroRNK koji menjaju rad određenih gena.
Georgia Tech je 5. avgusta predstavio rezultate kao pokušaj da se ćelijama ne dodaje samo kratkotrajni stimulans, već da se delimično vrati obrazac ponašanja karakterističan za mlađi imunski sistem. Tretirane ćelije postale su aktivnije, više su se razmnožavale i bolje reagovale na ciljeve.
MikroRNK su veoma kratki molekuli koji ne nose uputstvo za pravljenje proteina kao klasična informatička RNK. Umesto toga, regulišu koliko će se određeni geni koristiti.
Jedan molekul mikroRNK može uticati na više gena istovremeno. Zbog toga mala promena može preusmeriti čitavu mrežu ćelijskih procesa.
Kod starih T ćelija promenjeni su programi povezani sa metabolizmom, aktivacijom, razmnožavanjem i stvaranjem dugotrajnog imunskog pamćenja.
Istraživači su identifikovali grupu od nekoliko ključnih molekula čija je kombinacija ćelije približila mlađem funkcionalnom stanju.
Dopremanje RNK u T ćelije nije jednostavno. One mogu biti osetljive na klasične metode i izgubiti vitalnost tokom obrade.
Virusni nosači mogu efikasno uneti genetski materijal, ali nose složenije bezbednosne i proizvodne zahteve.
Silicijumske nanožice nude mehanički pristup. Ćelije se spuštaju na površinu sa velikim brojem izuzetno tankih struktura koje prolaze kroz membranu ili ostvaruju veoma blizak kontakt.
Kroz njih se molekuli dopremaju direktno u unutrašnjost bez trajne promene genoma. Efekat je privremen i zasniva se na regulaciji postojećih gena.
U eksperimentima je uspešno tretiran veliki procenat ćelija, a njihova održivost ostala je visoka. To je važno za buduću medicinsku primenu, jer nije dovoljno „popraviti“ mali broj ćelija ako većina strada tokom procesa.
Nakon tretmana ćelije su se snažnije aktivirale kada su dobile odgovarajući signal. Brže su se množile i pokazivale veću sposobnost napada.
Istraživači su posebno zainteresovani za CD8 T ćelije. One mogu direktno ubijati ćelije zaražene virusom i pojedine tumorske ćelije.
Sa godinama njihova funkcija slabi, dok se istovremeno povećava rizik od raka i ozbiljnih infekcija. Zato bi vraćanje dela njihove snage moglo imati više primena.
Jedna mogućnost je poboljšanje odgovora na vakcine kod starijih ljudi. Vakcina zavisi od sposobnosti imunskog sistema da reaguje i sačuva pamćenje.
Druga mogućnost je priprema ćelija za imunoterapiju raka. Kod nekih terapija T ćelije se izdvajaju iz krvi, obrađuju u laboratoriji i vraćaju pacijentu.
Ako su ćelije stare ili iscrpljene, rezultat može biti slabiji. Privremeno preprogramiranje pre vraćanja u telo moglo bi poboljšati njihov rad.
Ipak, ovo istraživanje još nije terapija spremna za bolnicu. Eksperimenti su uglavnom rađeni na ćelijama u laboratorijskim uslovima.
Potrebno je pokazati da tretirane ćelije zadržavaju poboljšane osobine nakon vraćanja u organizam i da ne izazivaju neočekivane reakcije.
Previše aktivan imunski sistem može biti jednako opasan kao preslab. Ćelije koje se nekontrolisano aktiviraju mogu napasti zdravo tkivo ili izazvati ozbiljnu upalu.
Zato cilj nije napraviti trajno „mlađi“ imunski sistem po svaku cenu. Potrebna je precizna, vremenski ograničena promena.
Svaka kombinacija mikroRNK mora se pažljivo proveriti. Pošto jedan molekul utiče na više gena, mogu se pojaviti posledice koje nisu odmah očigledne.
Proizvodnja površina sa nanožicama takođe mora biti standardizovana. Visina, gustina i hemijska obrada žica utiču na količinu materijala koju ćelija prima.
Za kliničku upotrebu svaki uzorak morao bi biti podjednako pouzdan i sterilan. Proces mora funkcionisati sa milionima ćelija, a ne samo u maloj laboratorijskoj posudi.
Istraživanje ipak menja način na koji se posmatra starenje imuniteta. Slabljenje funkcije nije nužno posledica nepovratnog oštećenja svake ćelije.
Deo problema može biti u programu koji ćelija trenutno koristi. Ako se taj program promeni, stare ćelije mogu ponovo pokazati osobine koje su se smatrale izgubljenim.
Nanožice ne vraćaju vreme unazad i ne podmlađuju čitav organizam. One pokazuju da se nekoliko pažljivo izabranih molekularnih poruka može pretvoriti u snažniji odgovor.
Ćelija koja je delovala umorno možda nije ostala bez sposobnosti za borbu. Moguće je da joj je samo bio potreban drugačiji skup unutrašnjih uputstava.
S.B.
