Том 17, № 3 (2025)

Технология модификации Т-клеток химерными антигенными рецепторами (CAR – chimeric antigen receptor) расширила возможности терапии онкогематологических заболеваний и изменила вектор развития исследований в области инженерии иммунных клеток и иммунотерапии. К сожалению, успехи терапии Т-клетками, модифицированными химерными антигенными рецепторами (CAR-T-cell – chimeric antigen receptor modified T cell), в отдельных случаях онкогематологических заболеваний и солидных опухолей ограничены рядом факторов, а именно: (1) избыточным или недостаточным ответом CAR-T-клеток, развивающимся как из-за резистентности опухолевых клеток или их микроокружения, так и за счет неоптимальной структурно-функциональной организации химерного рецептора; (2) не самым функциональным фенотипом готового CAR-T-клеточного продукта, формирование которого является прямым следствием процесса получения CAR-T-клеток и их экспансии; (3) отсутствием адекватной системы управления CAR-T-клетками после введения пациенту. Поэтому актуальные задачи современных исследований включают оптимизацию структуры CAR и технологий их получения, а также дополнительные модификации CAR-T-клеток. Одно из главных направлений повышения эффективности терапии с помощью CAR-T-клеток – это оптимизация структуры CAR с целью улучшения функционирования модифицированных клеток. С момента появления первых CAR-T-клеток создано пять поколений CAR, в которых использованы как новые сочетания сигнальных и структурных доменов в одной молекуле, так и новые системы из нескольких химерных молекул, представленных одновременно на поверхности Т-клеток. Рациональная комбинация составных частей CAR должна обеспечивать высокую чувствительность рецептора к антигену, образование устойчивого иммунного синапса (ИС), эффективную костимуляцию и продуктивную активацию CAR-T-клетки. Сочетание современных технологий – машинного обучения для предсказания трехмерной структуры и свойств биополимеров, а также высокопроизводительного секвенирования и омиксных технологий – открывает новые горизонты для направленной модификации структуры CAR. Ключевым становится выбор конкретных модификаций и сочетаний костимулирующих и сигнальных доменов с целью повышения цитотоксичности, пролиферации и персистенции CAR-T-клеток. В представленном обзоре обсуждаются последние достижения в области оптимизаций CAR с акцентом на изменения, которые должны улучшать функции терапевтических CAR-T-клеток.

Кальциевая сигнализация обеспечивает эффективное функционирование клетки, а нарушение баланса в системе кальциевого гомеостаза ведет к негативным последствиям для клетки в случае как избытка, так и недостатка кальция. При опухолевой трансформации наблюдается существенное изменение экспрессии белков, ключевых для депо-управляемого входа кальция, что приводит к нарушению процессов кальциевой сигнализации. Вполне вероятно, что перестройка внутренних сигнальных путей опухолевой клетки необходима для интенсификации метаболических процессов и дальнейшего роста и инвазии опухоли. Вместе с тем, тонкая настройка кальциевой сигнализации наблюдается как в норме, так и при патологии. В этой связи особое место в исследовании роли кальциевой сигнализации при развитии опухолевой трансформации занимает изучение перенастройки сигнализации в опухолевом окружении. Показано, что факторы, характерные для микроокружения опухоли, оказывают существенное влияние на работу кальциевых каналов и белков, регулирующих кальциевую сигнализацию. Основные негативные факторы микроокружения, такие как закисление, повышение уровня активных радикалов и гипоксия, влияют на депо-управляемый вход кальция. Весьма важно понять, являются ли изменения в экспрессии ключевых участников депо-управляемого входа кальция адаптацией к микроокружению или же следствием канцерогенеза.

Широкомасштабное загрязнение окружающей среды полихлорированными бифенилами ведет к серьезным нарушениям здоровья человека и животных. Основное внимание уделяется изучению негативных эффектов, вызванных проникновением в организм человека средне- и высокохлорированных бифенилов. Имеются единичные сведения о влиянии низкохлорированных бифенилов, содержащих 1–2 заместителя, на функции органов и систем млекопитающих. Известно, что в природных условиях полихлорбифенилы могут подвергаться бактериальной деструкции, продукты которой относятся к группе вторичных поллютантов и рассматриваются как опасные для природы агенты. Ввиду малой изученности влияния вышеупомянутых соединений на здоровье человека, вопрос о воздействии монозамещенных хлорбифенилов, а также продуктов их биотрансформации на иммунитет и состояние внутренних органов млекопитающих остается открытым. В представленной работе впервые показаны эффекты воздействия орто- и мета-замещенных монохлорированных бифенилов на функции клеток иммунной системы и морфофункциональное состояние печени млекопитающих in vivo. Установлено, что ПХБ 1 и ПХБ 2 угнетают гуморальный иммунитет и вызывают продуктивную воспалительную реакцию, распространенную белковую дистрофию с фокусами некроза в печени. Продукты аэробной бактериальной трансформации ПХБ 1 и ПХБ 2 не оказывают негативного влияния на иммунную систему млекопитающих, но обладают токсичностью в отношении гепатоцитов, хотя и в меньшей степени, чем исходные хлорбифенилы.

Гиппокамп является ключевой структурой мозга, связанной с формированием долговременной памяти, в механизмах развития которой центральное место занимает энергетический метаболизм нейронов. Рецептор Р2Х3 в гиппокампе рассматривается как привлекательная мишень при поиске новых биологически активных субстанций, направленных на ослабление тревожности, эпилептических состояний и улучшение когнитивных функций. В работе изучали интенсивность митохондриального дыхания, гликолитическую емкость и энергетический фенотип нейронов гиппокампа у мышей с нокаутом гена р2rx3. Мыши с нокаутом гена р2rx3 получены путем редактирования генома с использованием системы CRISPR/Cas9. Первичную смешанную культуру нейронов гиппокампа получали от двухдневных новорожденных мышат с генотипами p2rx3^-/- и p2rx3^+/-. Митохондриальное дыхание измеряли на анализаторе клеточного метаболизма Seahorse Bioscience HS mini (Agilent, США), используя соответствующие наборы для проведения митостресс-теста, гликотеста и теста оценки энергетического фенотипа. Для трансгенных мышей с генотипом p2rx3^-/- характерен аэробный тип митохондриального дыхания, повышение продукции ATP на 84.4% (р <0.05), усиление максимального дыхания на 72.3% (р<0.05) и дыхательного резерва на 36% (р <0.05). При этом запасная дыхательная емкость митохондрий, скорость гликолиза и гликолитическая емкость у этих мышей снижены, соответственно, на 36.6, 75.7 и 78.6% (р <0.05). Полученные данные указывают на работу митохондрий, близкую к максимальной, по своей энергетической мощности. Животные с нокаутом гена p2rx3 являются уникальной моделью для поиска фармакологических мишеней, направленных на коррекцию энергетического метаболизма клеток головного мозга и устраняющих когнитивные дисфункции.

Представлен новый биоинформатический инструмент для поиска коротких – от 3 и выше – аминокислотных последовательностей в белковых молекулах, аннотированных в публичных базах данных (UniprotKB, SwissProt), а также продемонстрировано его использование на примере поиска в протеоме человека тетрапептида EVHH, который является молекулярной детерминантой бета-амилоида и участвует в критических для патогенеза болезни Альцгеймера взаимодействиях. Актуальность создания такого инструмента, с одной стороны, связана с появлением экспериментальных данных о роли коротких тетрапептидных мотивов в архитектуре межмолекулярных интерфейсов. С другой стороны, в настоящее время нет доступных программных продуктов для эффективного поиска коротких (три и более) аминокислотных последовательностей в публичных базах данных, что резко ограничивает возможности выявления белков с точными вхождениями коротких подпоследовательностей. Представленная программа (сервер PepString, http://pepstring.eimb.ru/) позволяет с помощью интуитивно понятных запросов получить информацию обо всех возможных белках, в которых присутствуют интересующие последовательности, включая также и их комбинации.

Бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) – это интенсивно развивающаяся область лучевой терапии онкологических заболеваний, основанная на накоплении в опухолевых клетках радиочувствительного изотопа ¹⁰В с последующим облучением опухоли тепловыми нейтронами. Широкое использование БНЗТ в клинической практике сдерживается низким накоплением препаратов, содержащих ¹⁰В, в опухоли или их высокой токсичностью для организма. Данная работа посвящена получению опухоль-специфичных препаратов липосом, загруженных 4-L-борфенилаланином (4-L-¹⁰BPA), для использования в БНЗТ. По данным спектрофотометрии и масс-спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой, включение 4-L-¹⁰BPA в липосомы составило ~ 120 000 молекул на липосому. Специфичность липосом к рецептору второго типа эпидермального фактора роста человека (HER2) определялась наличием на внешней поверхности липосом белка на основе анкириновых повторов DARPin_9-29, высокоспецифичного к HER2. Установлено, что DARPin-модифицированные липосомы связываются с HER2-сверхэкспрессирующими клетками и эффективно интернализуются в цитоплазму клеток. Способность липосом, функционализированных DARPin, специфически доставлять большие количества 4-L-¹⁰BPA в раковые клетки, возможно, откроет новые перспективы для БНЗТ.

Первая в мире противооспенная вакцина четвертого поколения ОртопоксВак, получившая государственную регистрацию в 2022 году, в процессе клинических исследований, проходивших в течение 6 месяцев, проявила себя как безопасная слабо реактогенная по сравнению с живой оспенной вакциной первого поколения, но сохранившая на том же уровне иммуногенные свойства. В представленной работе анализировали уровни специфичного гуморального и Т-клеточного иммунных ответов на внутрикожное введение добровольцам вакцины ОртопоксВак однократно в дозе 10⁷ ООЕ или двукратно в дозе 10⁶ ООЕ через 1.5, 3 и 5 лет после вакцинации. Т-хелперный ответ на иммунизацию добровольцев вакциной ОртопоксВак однократно в дозе 10⁷ ООЕ сохранялся на относительно высоком уровне в течение трех лет, а затем значительно снижался. При иммунизации добровольцев этой же вакциной, но двукратно в дозе 10⁶ ООЕ, резкое снижение уровня Т-хелперов детектировали после 1.5 лет. После 1.5 лет от момента иммунизации вакциной ОртопоксВак у части пациентов происходило снижение титров вируснейтрализующих антител (ВНА). При этом при иммунизации ОртопоксВак в дозе 10⁷ ООЕ достоверных различий между группами во временных точках 1.5, 3 и 5 лет не наблюдали, а в группах, вакцинированных двукратно в дозе 10⁶ ООЕ, уровень титров ВНА после 1.5 лет достоверно снижался. На основании полученных результатов можно заключить, что вакцина ОртопоксВак при внутрикожном одноразовом введении в дозе 10⁷ ООЕ обеспечивает выраженный специфичный гуморальный и Т-клеточный иммунный ответ в течение, по крайней мере, трех лет.