Вакцины не только предотвращают болезни: они также могут бороться со старением.

Что, если те самые клетки, которые управляют процессом старения, могут стать ключом к его замедлению... и даже к борьбе с раком? Это новая задача нового направления исследований, предлагающего использовать стареющие клетки — те, которые перестали делиться и накапливаются с возрастом, — в качестве основы для разработки вакцин. Цель — активировать иммунную систему для борьбы с хроническими заболеваниями.

Старение является одним из основных факторов риска таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, диабет 2 типа, гипертония, атеросклероз, остеоартрит, фиброз и некоторые виды рака. С увеличением продолжительности жизни возрастает потребность в стратегиях профилактики и лечения этих заболеваний.

В этом контексте вакцинация, до сих пор применявшаяся в основном для профилактики инфекций, несомненно, становится инновационным инструментом.

На протяжении жизни клетки многократно делятся, что способствует восстановлению тканей и поддержанию функционирования организма. Однако со временем некоторые клетки перестают делиться навсегда: это называется клеточным старением.

Стареющие клетки не умирают и не элиминируются. Они остаются в организме в своего рода бессрочной «паузе». Поначалу это имеет положительный эффект: прекращая деление, они предотвращают развитие опасных мутаций в рак. Но с годами они накапливаются в тканях, выделяя вещества, вызывающие воспаление, изменяющие клеточную среду и нарушающие функции организма.

Накопление этих клеток является одной из причин старения. Оно связано с ухудшением работы органов и такими заболеваниями, как остеопороз, фиброз, диабет 2 типа и некоторые виды рака, а также с ослаблением иммунной системы.

Короче говоря, они действуют как «хранители времени» в нашем организме: изначально они защищают нас, но с годами становятся обузой, которая ускоряет старение и его последствия.

До сих пор так называемые сенолитические методы лечения, направленные на уничтожение стареющих клеток, основывались на лекарственных препаратах. Эти препараты блокируют определённые клеточные защитные механизмы, но могут также воздействовать на здоровые клетки, что вызывает опасения по поводу их безопасности.

В исследовании 2021 года учёные разработали более точную стратегию: вместо использования лекарств они разработали вакцину, обучающую иммунную систему распознавать и уничтожать стареющие клетки. Секрет кроется в белке GPNMB, присутствующем на поверхности этих стареющих клеток. Действуя как «маркер старения», он позволяет иммунной системе обнаруживать и уничтожать их.

Результаты, полученные на мышах, оказались впечатляющими. Устранение клеток, экспрессирующих GPNMB, привело к уменьшению воспаления в жировой ткани у животных. Также наблюдалось общее улучшение метаболизма и уменьшение образования бляшек в артериях. Более того, у мышей с ускоренным старением вакцина не только улучшила здоровье, но и увеличила продолжительность жизни.

В другом исследовании учёные протестировали вакцину, предназначенную для устранения стареющих Т-клеток или лимфоцитов у мышей с ожирением, вызванным диетой с высоким содержанием жиров. На этот раз вакцина основана на белке CD153, который служит специфическим маркером этих стареющих клеток иммунной системы.

После вакцинации мышей их иммунная система начала вырабатывать антитела к CD153. Эти антитела сохраняли активность в течение нескольких месяцев и значительно снизили количество стареющих Т-клеток в жировой ткани, что было связано со значительным улучшением метаболизма: улучшением толерантности к глюкозе и снижением инсулинорезистентности.

Наконец, другая группа ученых недавно использовала вакцину БЦЖ — ослабленную форму бактерии, десятилетиями применявшейся против туберкулеза, — чтобы «тренировать» врожденную иммунную систему и обратить вспять некоторые эффекты старения мозга.

У мышей эта иммунизация успешно перепрограммировала микроглию, иммунные клетки мозга. Это улучшило их способность удалять миелиновые отходы – тип отходов, которые могут накапливаться с возрастом и препятствовать восстановлению повреждённой мозговой ткани. Благодаря этому вмешательству наблюдалось улучшение восстановления повреждённых участков мозга.

Все эти результаты позволяют по-новому взглянуть на то, как старение влияет на иммунную систему, и открывают двери потенциальным стратегиям по обращению вспять процесса ухудшения состояния путем перепрограммирования иммунной системы.

Хотя сенолитические вакцины открывают новые терапевтические возможности, все еще существуют серьезные проблемы, которые необходимо решить перед их применением у людей.

Один из ключевых аспектов — точное понимание механизма их действия. Проблема в том, что белки, на которые они воздействуют, в меньших количествах присутствуют и в других нестареющих клетках. Поэтому важно знать, обусловлен ли эффект только уничтожением стареющих клеток или же уничтожаются и здоровые клетки с теми же маркерами.

Кроме того, необходимо тщательно контролировать иммунный ответ. Если иммунная система гиперактивна, это может привести к нежелательным последствиям, таким как острое воспаление или даже синдром высвобождения цитокинов — опасная реакция, способная повредить здоровые ткани.

Если эти вакцины достигнут клинической стадии, крайне важно определить ряд факторов: подходящую дозу, частоту введения и продолжительность активности антител в организме. Только тогда мы сможем гарантировать, что эти вакцины не только эффективны, но и безопасны для использования у людей.

Хотя впереди ещё долгий путь, исследования знаменуют собой смену парадигмы: вакцины можно использовать не только для профилактики инфекций, но и для замедления старения и связанных с ним заболеваний. Медицина будущего, которая может быть ближе, чем мы себе представляем.

Статья опубликована в The Conversation .

Эстефания Диас дель Серро: научный сотрудник, постдокторант. Сотрудник исследовательской группы по старению, психонейроиммуноэндокринологии и питанию в Мадридском университете Комплутенсе.