Специалисты Центра математического моделирования в разработке лекарств Сеченовского Университета совместно с исследователями Института вычислительной математики РАН и зарубежными коллегами проанализировали более 120 клинических исследований, направленных на изучение гомеостаза (нормального состояния) Т-лимфоцитов людей разного возраста, и количественно охарактеризовали динамику старения иммунных клеток. Полученную в результате исследования уникальную базу данных планируется использовать для построения математических моделей инфекционных заболеваний, в частности ВИЧ-инфекции. Они помогут разработчикам лекарств существенно ускорить создание новых противоинфекционных препаратов.
Т-лимфоциты – это иммунные клетки, которые могут распознавать и уничтожать определенные возбудители инфекций или опухолевые клетки. Однако с возрастом способность иммунной системы бороться с инфекциями и другими патогенами снижается. Чтобы наиболее полно исследовать иммунологический статус, необходимо оценить работу не только общих популяций Т-лимфоцитов, но и их специфичных субпопуляций (подтипов). Например, количество наивных Т-клеток (клетки иммунной системы, которые еще не встречались с антигеном), клеток, обеспечивающих иммунологическую память, а также эффекторных клеток – главных «солдат» иммунной системы.
Ученые Сеченовского Университета совместно с коллегами проанализировали результаты 124 клинических исследований, содержащих более 11 тысяч измерений по 21 показателю работы иммунной системы. В результате была получена уникальная база данных количественной информации о гомеостазе Т-лимфоцитов. При этом она содержит показатели измерений концентрации иммунных клеток не только в крови, но и в других органах и тканях.
«Каждое клиническое исследование, которое мы анализировали, имеет ограниченный набор данных – как по количеству участников, так и по их возрасту, – рассказала автор работы, младший научный сотрудник Центра математического моделирования в разработке лекарств Сеченовского Университета Виктория Кулеш. – Применив систематический подход к сбору и анализу всей доступной информации, нам удалось охватить не только огромное количество измерений, но и беспрецедентный диапазон по возрасту – от новорожденных до долгожителей. Самому старшему субъекту нашей базы 111 лет».
В своем исследовании ученые впервые применили методологию метаанализа для исследования возрастной динамики иммунных клеток. Такой подход позволил обобщить всю доступную количественную информацию о концентрации различных клеток и определить контрольные значения у людей в узком возрастном диапазоне. Эти данные можно применять в клинической практике для повышения точности диагностики и определения у пациентов иммунодефицитных состояний. Кроме того, их можно использовать для снижения стоимости и времени проведения клинических исследований.
Доступ к обширной базе данных также позволил ученым исследовать изменения количества различных иммунных клеток в зависимости от возраста пациента. Так, например, специалисты выяснили, что Т-клетки памяти и эффекторные клетки достигают пика своей концентрации у детей от 1 до 5 лет. А наивные Т-лимфоциты – у детей до одного года. Также исследование показало, что возрастные изменения концентрации Т-лимфоцитов в органах лимфатической системы значимо не отличаются от их содержания в крови, а значит, исследования крови дают точную оценку иммунологического статуса.
Результаты проведенного исследования также планируется использовать для разработки системно-фармакологической платформы по математическому моделированию инфекционных заболеваний, в частности ВИЧ-инфекции, рассказала Виктория Кулеш. Создаваемая в Сеченовском Университете платформа предназначена для количественного описания процессов созревания и развития иммунных клеток, а также иммунного ответа и динамики инфекционного процесса. С ее помощью разработчики лекарств смогут существенно ускорить создание новых противоинфекционных препаратов, оптимизировать дозу и режим приема лекарств, определять оптимальные мишени их воздействия и прогнозировать эффективность использования комбинаций препаратов.
Подробные результаты исследования опубликованы в научном журнале Frontiers in immunology.
Информация предоставлена Управлением по связям с общественностью Сеченовского Университета
Источник фото: ru.123rf.com
