B-клеточные органоиды подходят для иммунологических исследований
Ученые из США получили органоиды из мышиных B-клеток, после чего изучили влияние на них двух гликоконъюгатных вакцин против туляремии. Вакцина, показавшая лучшую иммуногенность в испытаниях in vivo, вызывала лучший ответ B-клеток в составе органоидов. Это означает, что такие органоиды подходят для иммунологических исследований и для идентификации высокоаффинных антител.
В настоящее время для борьбы с некоторыми заболеваниями создаются новые гликоконъюгатные вакцины. Они содержат полисахаридный антиген, соединенный с белком-носителем. Такие вакцины обеспечивают более сильный и продолжительный иммунный ответ, чем вакцины, содержащие только полисахарид. Группа американских ученых получила два варианта гликоконъюгатных вакцин и предложила способ их тестирования без участия животных.
«Речь идет о возможности проверить большое количество кандидатных вакцин в одном эксперименте и сделать это быстро. Мы можем одновременно профилировать активность десятков или сотен субъединичных вакцинных антигенов и наблюдать иммунологические реакции на каждый из этих антигенов всего за четыре дня», — говорит Мэтью ДеЛиза, профессор из Корнельского университета, последний автор статьи.
В ходе работы авторы статьи создали две конструкции гликоконъюгатных вакцин, каждая из которых содержала специфичный полисахарид вызывающей туляремию бактерии Francisella tularensi, штамм Schu S4. Этот антиген был соединен либо с белком 197 (CRM197), инактивированной мутантной версией дифтерийного токсина, либо с мальтоза-связывающим белком E. coli (MBP).
Далее исследователи иммунизировали мышей полученными вакцинами и обнаружили, что уровень специфичных IgG был выше при использовании белка-носителя CRM197. Ученые предположили, что CRM197 — более иммуногенный носитель. Также вероятно, что он просто содержит больше полисахаридов.
Для исследования ответа B-клеток на кандидатные вакцины авторы использовали органоидную модель. Они выделили первичные В-клетки из селезенки мыши, соединили их с мышиными фибробластами 3Т3, генетически сконструированными для иммунных целей, и поместили эти клетки в гидрогель. Такие органоиды инкубировали в среде с мышиным IL4 и иммуногеном, а после ферментативного расщепления проанализировали с помощью проточной цитометрии.
Оказалось, что модель с белком-носителем CRM197 индуцировала более высокую долю CD86+ В-клеток и демонстрировала лучшее созревание В-клеток по сравнению с MBP-носителем. Кроме того, обнаружилось, что конъюгат с белком CRM197 вызывал образование значительно большего числа кластеров BCR на одну В-клетку по сравнение с MBP и агликозилированными белками.
В ходе скрининга гликоконъюгатных вакцин с использованием органоидов ученые обнаружили выработку высокоаффинных антител как против антигенов-носителей, так и против полисахаридов.
«Биомаркеры органоидных В-клеток, которые мы идентифицировали, фактически предсказывали более сильную и более слабую иммуногенность наших двух тестируемых кандидатов», — сказал ДеЛиза. «Таким образом, мы думаем, что теперь все готово для последующего исследования, в котором иммунные органоиды используются для скрининга большой библиотеки вариантов гликоконъюгатов, чтобы выявить наиболее эффективные конструкции из тех, над которыми мы сейчас работаем».
Органоиды использовали для подбора индивидуальной терапии колоректального рака
Источники:
Moeller T.D., et al. Profiling Germinal Center-like B Cell Responses to Conjugate Vaccines Using Synthetic Immune Organoids // ACS Central Science Article ASAP 2023, published online 12 April 2023. DOI: 10.1021/acscentsci.2c01473
Цитаты по пресс-релизу