Российские ученые составили «маршрутную карту» лимфоцитов
Российские ученые определили, как движутся между органами лимфоциты, когда их искусственно вводят при лечении онкологических заболеваний. Моделирование показало, что введенные лимфоциты, перемещаясь с кровью и лимфой, не влияют на циркуляцию естественных Т-лимфоцитов, накапливаясь преимущественно в селезенке, печени и лимфатических узлах. Полученные данные помогут рассчитывать оптимальное для пациентов число иммунных клеток, вводимых при Т-клеточной терапии. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Immunology.
Ученые из Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова (Москва), Института вычислительной математики имени Г.И. Марчука РАН (Москва) создали математическую модель, описывающую, как движутся собственные и введенные лимфоциты внутри организма. При разработке модели исследователи опирались на результаты ранее проведенных экспериментальных работ, в которых отслеживали перемещение искусственно введенных меченых Т-лимфоцитов в организме мышей. Также в модель были включены полученные другими научными группами данные по содержанию собственных Т-лимфоцитов в разных органах и тканях у здоровых мышей.
В результате исследователи составили схему, которая отображала связи между кровотоком, легкими, селезенкой, печенью, а также лимфатическими узлами, и вывели математические уравнения, описывающие перемещения Т-лимфоцитов между этими органами.
Моделирование показало, что введение дополнительных Т-лимфоцитов не влияет на количество собственных Т-клеток во всех рассматриваемых органах, то есть Т-терапия не нарушает динамику перемещений естественных иммунных клеток в организме. При этом сами введенные клетки распределяются неравномерно: они накапливаются в селезенке, печени и лимфатических узлах.
Кроме того, авторы выяснили, что на распределение искусственно введенных Т-клеток между органами влияет то, имеют ли эти клетки на поверхности рецептор CCR7 — молекулу, которая отвечает за миграцию клеток в органы иммунной системы. Так, Т-лимфоциты с этим маркером накапливались преимущественно в селезенке. Таким образом, контролируя при искусственном введении долю Т-клеток, несущих поверхностный маркер CCR7, можно управлять числом Т-клеток. Полученные данные могут использоваться в иммунотерапии онкологических заболеваний, в связи с тем, что в настоящее время одной из главных опции данной терапии является Т-клеточная терапия.
«С помощью предложенной математической модели можно планировать и оптимизировать дозу вводимых лимфоцитов и учитывать их молекулярные характеристики, в частности наличие дополнительных молекул на поверхности, нацеливающих клетки на опухоли. В дальнейшем мы планируем построить модель, применимую для организма человека, чтобы оценить, как в нашем теле распределяются лимфоциты при Т-клеточной терапии», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Антонина Никитич, младший научный сотрудник Центра математического моделирования в разработке лекарств Московского государственного медицинского университет имени И.М. Сеченова, сотрудник Института вычислительной математики имени Г.И. Марчука РАН.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда для портала «Научная Россия».