Лечение опасных для жизни инфекций кровотока в боевых условиях — сложная задача, особенно когда возбудитель неизвестен. Поэтому DARPA обратилось к Институту Висса Гарварда с просьбой использовать свои новаторские биотехнологии для борьбы с этой смертельной угрозой.
Ранее мы сообщали об использовании «клеточных рюкзаков», помещенных на иммунные клетки, чтобы помочь им бороться с раком и лечить черепно-мозговые травмы. Теперь исследователи из Института биологической инженерии Висса Гарвардского университета, ответственные за эту технологию, заключили контракт с DARPA, Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны, для решения насущной проблемы гражданского и военного населения.
Контракт стоимостью до 12 миллионов долларов США предназначен для новой программы DARPA Synthetic Hemo-technologIEs to Locate and Disinfect (SHIELD), которая направлена на трансформацию того, как военные управляют и лечат инфекции кровотока, особенно в боевых ситуациях.
«Мы благодарны DARPA за запуск этой программы и выбор нас для разработки нового класса терапевтических средств для защиты от широкого спектра патогенов», — сказал Самир Митрагорти, главный научный сотрудник Института Висса, главный исследователь проекта DARPA-SHIELD. «Наша цель — разработать патоген-агностический метод лечения для защиты здоровья человека в ситуациях, когда идентификация патогена неизвестна или недостаточно времени для его идентификации.
Митрагорти разработал «рюкзаки» микрометрового размера, предназначенные для связывания с поверхностью определенных иммунных клеток, включая макрофаги, питающиеся патогенами, внутри и снаружи тела. Митрагорти и его команда уже продемонстрировали на мышах, что когда рюкзаки связаны с макрофагами и загружены медленно высвобождающимися противовоспалительными молекулами, они убивают опухолевые клетки и замедляют распространение рака. Но их можно использовать не только как средство лечения рака.
Wyss предлагает достичь целей проекта SHEILD, объединив свои клеточные рюкзаки с другой своей ключевой технологией — связыванием патогенов с помощью FcMBL. Эта технология включает генную инженерию маннозосвязывающего лектина (MBL), вещества, которое связывается с чужеродными микроорганизмами и делает их более восприимчивыми к разрушению, которое связано с Fc-частью антитела. Он был разработан при предварительной поддержке DARPA командой Wyss во главе с директором-основателем Дональдом Ингбером и Майклом Супером, директором ImmunoMaterials в Институте Wyss. Команда продемонстрировала, что FcMBL может связываться с более чем 130 различными типами патогенов, включая все основные виды бактерий и грибков, вызывающих инфекции кровотока и сепсис — экстремальную реакцию организма на инфекцию, которая может вызвать отказ органов, повреждение тканей и смерть.
«Это был логичный шаг — объединить технологию связывания патогенов FcMBL с клеточными рюкзаками, разработанными в группе профессора Самира Митраготри, поскольку это позволило бы использовать возможности FcMBL внутри тел инфицированных людей, активируя критические клетки врожденной иммунной системы, которые являются первой линией защиты организма», — сказал Супер, который будет выступать в качестве соисследователя с Митрагорти в финансируемом DARPA-SHIELD проекте.
Полученные «рюкзаки FcMBL», вводимые непосредственно в кровоток, будут связываться с макрофагами и обеспечивать постоянный поток противовоспалительных молекул, высвобождаемых рюкзаком, сохраняя иммунные клетки активированными до семи дней. Макрофаги, везущие рюкзак, также могут патрулировать тело, особенно печень и селезенку, основные места для очистки от патогенов, устраняя их до того, как они станут угрозой.
«Прелесть этого новаторского проекта в том, что он объединяет две чрезвычайно мощные технологии, которые позволяют захватывать патогены и активировать иммунные клетки, которые взаимодействуют друг с другом, когда они собираются в живую машину по уничтожению патогенов, которая может патрулировать внутри тел инфицированных людей», — сказал Ингбер. «Простые в изготовлении, хранении и развертывании, рюкзаки FcMBL могут спасти жизни многих людей, обеспечивая превосходное очищение от патогенов у пациентов с травмами на месте повреждения».
