Small: клетки макрофаги помогут улучшить лечение рака
Макрофаги — это клетки, жизненно важные для иммунной системы, и они, возможно, могут использоваться в клеточной терапии при различных заболеваниях. Однако реализация всего потенциала макрофагальной терапии зависит от возможности увидеть, что эти клеточные союзники делают внутри нашего тела, и группа исследователей из штата Пенсильвания, возможно, разработала способ наблюдать, как они делают свое дело.
В исследовании, опубликованном в журнале Small, исследователи рассказали о новой методике ультразвуковой визуализации, позволяющей непрерывно просматривать макрофаги в тканях млекопитающих, с потенциалом для применения на людях в будущем.
Макрофаги объединяют два типа иммунитета: врожденный иммунитет, который реагирует очень быстро, но не очень точно, и адаптивный иммунитет, который возникает гораздо медленнее, но реагирует более четко и точно. Они помогают нашему организму выполнять такие функции, как борьба с инфекциями и регенерация тканей. С другой стороны, они также помогают опосредовать воспаление, связанное с травмами и заболеваниями, такими как диабет и ревматоидный артрит.
Таким образом, эти клетки можно использовать и применять в терапии, которая поможет пациентам с онкологией, аутоиммунными заболеваниями, инфекциями и поврежденными тканями. Такая терапия будет включать выделение, модификацию и/или конструирование макрофагов для улучшения их свойств по борьбе с болезнями, контролю иммунных реакций и стимулированию восстановления тканей.
Ученые задались целью визуализировать деятельность таких клеток в организме, что позволило бы многое узнать о том, как прогрессируют заболевания и как происходит выздоровление. Для этого они обратились к ультразвуковой визуализации — распространенному методу исследования внутренних тканей организма. Однако макрофаги практически невидимы во время ультразвуковой визуализации, потому что невозможно отличить, где находятся эти клетки относительно всех других клеток. Для этого был разработан так называемый контрастный агент, что-то, чем можно было бы пометить интересующие клетки.
Ученые применили наноэмульсии для создания более пузырей, которые очень эффективно отражают звуковые волны ультразвука, однако требовалось найти способ заставить пузыри формироваться прямо во время визуализации и чтобы эти пузыри сохранялись как можно дольше. Исследователи вводили в клетки капли наноэмульсии, которые усваивали их. Под воздействием ультразвука капли претерпели фазовый переход, превратившись в газ и, следовательно, в пузырек. Давление ультразвуковых волн способствовало этому изменению, толкая и притягивая каплю, пока волна колеблется, и использует давление, чтобы заставить каплю кипеть, заставляя ее испаряться и превращаться в газовый пузырь.
Сам процесс аналогичен тому, как вода закипает при более низкой температуре на большей высоте, потому что меньшее давление препятствует ее кипению. Протестировав эту новую технику на образце ткани свиньи и обнаружили, что визуализация макрофагов работает. Новый подход позволяет исследователям постоянно видеть, что иммунные клетки делают в организме, что позволяет лучше понять, как регулируется иммунная система и какова ее роль в борьбе с болезнями. Сделанное открытие может помочь в разработке более эффективной терапии иммунных клеток для пациентов в будущем.
