17.08.2020 №33

image

В Институте биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси успешно работает лаборатория иммунологии и клеточной биофизики.

Она была создана в 2019 году для укрепления существующего направления клеточной биологии, а также с целью развития нового направления иммунологии и клеточной иммунотерапии. Руководителем лаборатории стала Наталья Антоневич – ученица Андрея Гончарова, директора Института, а кадровый состав лаборатории был усилен семью молодыми перспективными сотрудниками, двое из которых – с ученой степенью. Новое структурное подразделение сформировано на базе лаборатории биофизики и инженерии клетки.

Лечение стволовыми клетками

Деятельность лаборатории направлена на проведение фундаментальных и прикладных исследований в области иммунологии, онкоиммунологии, инфектологии, биоинформатики и нейробиологии. По этим направлениям активно проводятся исследования состояния системы иммунитета, разработка новых методов получения биомедицинских клеточных продуктов (БМКП) для лечения рака и заболеваний, в патогенезе которых ведущую роль играет избыточный иммунный ответ. Всего в лаборатории выполняется 9 научных и научно-прикладных проектов.

До 2019 года методы лечения заболеваний человека с использованием аутологичных мезенхимальных стволовых клеток (МСК) жировой ткани в Институте разрабатывала только лаборатория молекулярной биологии клетки под руководством академика Игоря Волотовского. Лаборатория иммунологии и клеточной биофизики стала еще одним подразделением института, в котором проводятся исследования в этом направлении, но с использованием других тканевых источников стволовых клеток и с иными целями. Если ранее Институт использовал МСК лишь в регенеративной медицине, то сейчас в тренде – применение МСК, в том числе аллогенных (донорских), в лечении заболеваний, связанных с избыточным иммунным ответом: аутоиммунных, аллергических. Сотрудниками лаборатории Натальей Антоневич и Еленой Рындой применен новый подход к производству БМКП на основе МСК: пулирование биомассы клеток от разных доноров в одну. Такое лечение уже получили 5 пациентов, и установлено, что применение МСК было безопасным и хорошо переносимым. Пулированные МСК вскоре будут использованы и для лечения пациентов с тяжелыми интерстициальными пневмониями, осложненными острым респираторным дистресс-синдромом.

Зачем нужны дендритные клетки

Важным направлением исследований, проводимых под руководством Андрея Гончарова, является также разработка методов лечения заболеваний с использованием дендритных клеток (ДК). Ранее был показан хороший клинический эффект ДК в лечении рака молочной и поджелудочной железы, хронических инфекций. Полученные результаты воодушевили на проведение дальнейших исследований по оценке эффективности ДК в лечение рака иных локализаций, в том числе с целью вторичной профилактики рецидивов болезни.

Еще одним новым БМКП являются толерогенные ДК (толДК). ТолДК – популяция иммунокомпетентных клеток, которая участвует в подавлении избыточных патологических иммунных реакций и может быть использована с этой целью в медицине при аутоиммунных заболеваниях. Сам БМКП уже разработан, а в 2021 году лаборатория планирует приступить к клиническим испытаниям нового метода лечения сахарного диабета II типа с применением толДК.

Весьма актуальным остается вопрос банкирования клеточных продуктов. На базе лаборатории создается криобанк аллогенных ДК, МСК обонятельной выстилки и МСК плаценты. Сохраненные в низкотемпературных условиях клетки могут храниться десятилетиями и доступны для быстрого применения в клинике, когда лечение не может быть отложено. Такой подход получил высокую оценку: в 2020 году аспирантка лаборатории Оксана Тимохина стала победителем Республиканского молодежного конкурса «100 идей для Беларуси» с проектом «Технология банкирования аллогенных дендритных клеток для применения в лечении онкозаболеваний» в номинации «Медицина, фармация, медицинская техника».

Помимо разработки БМКП, под руководством д.б.н. Валерия Вересова методами структурной биоинформатики проводятся исследования механизмов супрессии T-клеточного иммунитета при раке, разрабатываются новые эффективные алгоритмы для компьютерного поиска низкомолекулярных соединений-ингибиторов взаимодействия лиганд/рецептор PD-L1/PD-1, что уже позволило идентифицировать ряд веществ в качестве основы для создания высокоэффективных препаратов для иммунотерапии рака.

Недавно проведенные исследования иммунного статуса пациентов с COVID-19 позволили не только получить новые научные данные, но и выявить предикторы тяжелого течения и неблагоприятного исхода болезни.

Таким образом, в лаборатории выполняются как фундаментальные исследования, направленные на изучение механизмов работы системы иммунитета, так и решаются чисто прикладные задачи по внедрению методов лечения с использованием клеточных технологий в практическую медицину.

Так, именно в лаборатории иммунологии и клеточной биофизики Института впервые в Беларуси организовано производство БМКП и внедрено на платной основе лечение онкологических заболеваний с использованием дендритных клеток. Начиная с мая 2019 года БМКП на основе ДК применяются в отделении клеточной терапии Института. За это время произведено и реализовано более 260 доз БМКП для 65 пациентов.

Поступательное развитие

Благодаря производству БМКП лаборатории удалось существенно повысить эффективность хозяйственной деятельности Института. Помимо получения самой прибыли в денежном выражении, важно, что тем самым лаборатория иммунологии мотивировала другие структурные подразделения Института, которые занимались исключительно фундаментальной наукой, каким образом и насколько эффективно можно со старта показать практический результат, применив свои наработки во благо общества и экономики страны.

Большое внимание уделяется также подготовке кадров высшей квалификации. В лаборатории успешно проходят обучение четыре аспиранта по специальностям «клеточная биология» и «клиническая аллергология и иммунология» (руководитель – Андрей Гончаров), и один аспирант по специальности «биофизика» (руководитель – Валерий Вересов). Так ускоренными темпами готовится высококвалифицированный молодой кадровый состав для дальнейшего эффективного развития клеточных технологий в медицине, а также формируются основы для создания белорусской школы клеточных биологов и иммунологов.

Таким образом, за полтора года в лаборатории иммунологии и клеточной биофизики выполнены исследования, которые позволили разработать и наладить производство линейки БМКП для проведения клинических испытаний совместно с организациями здравоохранения и оказания платных медицинских услуг непосредственно в Институте в отделении клеточной терапии. В 2021–2023 годах планируется приступить к разработке новых БМКМ на основе Т-регуляторных клеток, цитокин-индуцированных клеток, паратироцитов – и это лишь малая часть идей и задумок.

Геномный кластер

На базе Института генетики и цитологии НАН Беларуси будет создан Республиканский научно-практический кластер геномных исследований. Пакет документов по его формированию одобрен на заседании Бюро Отделения биологических наук.

В кластер предложено включить четыре центра, действующих в институте: Республиканский центр геномных биотехнологий, Международный исследовательский центр безопасности генной инженерии, Национальный координационный центр биобезопасности, Национальный координационный центр по вопросам доступа к генетическим ресурсам и совместного использования выгод. В создаваемую структуру предусмотрено включение и других организаций.

Кластер поможет объединить усилия ученых для выполнения исследований, направленных на развитие геномных технологий. Они будут полезны для сельского и лесного хозяйства, здравоохранения, спорта высоких достижений, криминалистики, охраны окружающей среды, а также для совершенствования мер предупреждения чрезвычайных ситуаций биологического характера и контроля в этой области.

Подготовила Валентина ЛЕСНОВА, «Навука»