КП-06-Н93/7 “Селективно потискане на автореактивни В и Т лимфоцити чрез химерни молекули в миши NOD модел на автоимунен диабет”

Наименование на конкурса: Конкурс за финансиране на фундаментални научни изследвания – 2025 г.

Основна научна област/тематично направление, в което проектът кандидатства: Медицински науки

Допълнителни научни области/тематични направления при интердисциплинарни проекти: Биологически науки

Резюме на проекта:

При ЗДТ1 имунната система губи толерантност към няколко специфични автоантигена. Идентифицирането на тези мишени е от решаващо значение за разработването на терапии, които да предотвратят или да спрат автоимунната атака при ЗДТ1. Нашият подход включва модулиране на имунния отговор към тези специфични антигени, което потенциално би могло да доведе до развитието на нова терапевтична стратегия. Освен инсулин, други мембранно свързани молекули на бета-клетките също се разпознават като мишени за имунната система при ЗДТ1. Сред тях са GAD65 (глутамат декарбоксилаза 65), IA-2 (протеин 2, асоцииран с инсулинома) и ZNT8 (цинков транспортер 8), които предизвикват имунен отговор срещу бета клетки. Това води до възпаление в панкреаса и прогресивно разрушаване на бета клетките, което в крайна сметка води до дефицит на инсулин. Инсулинът, заедно с GAD65 e ключовa мишенa за патологичния отговор при автоимунния диабет.

При ЗДТ1, активираните автореактивни В-клетки модифицират регулаторната функция на Т-клетките, като по този начин нарушават Т-клетъчния толеранс. Автореактивни В и Т-лимфоцити разпознават и атакуват инсулин-продуциращите бета клетки поради тяхната експресия на инсулин и други специфични за бета клетките протеини. Възможен механизъм за потискане на автореактивните В-клетки е кръстосаното свързване на повърхностните антиген-свързващи с инхибиторните В-клетъчни рецептори, водещо до силен инхибиторен сигнал за В-лимфоцитите. Наскоро демонстрирахме, че свързването на специфични епитопи към В-клетъчните рецептори и кръстосаното свързване с FcγRIIb рецептори по повърхността на алерген-специфични клетки чрез инженерни протеинови химерни молекули може да има силно потискащо въздействие върху тях.

Експерименталната терапия с новоразработени лекарства при хора е ограничена поради технически и етични съображения. За разлика от това, проучвания върху миши модели, предразположени към заболяването, могат да избегнат част от тези ограничения. Мишите модели на автоимунитет предоставят възможност за по-задълбочено разбиране на човешкия ЗДТ1. NOD (Non-Obese Diabetic) мишки са линия, която спонтанно развива автоимунен диабет, което я прави ценен модел за изучаване на ЗДТ1. Тези мишки са генетично предразположени към заболяването, характеризиращо се с разрушаване на произвеждащите инсулин бета клетки в панкреаса.

Целта на проекта е селективното потискане на В-лимфоцити, произвеждащи анти-GAD65, анти-инсулин и анти-ZNT8 антитела in vivo при предразположени към диабет NOD мишки като прототип на ЗДТ1, използвайки инженерни химерни протеинови молекули, съдържащи моноклонално антитяло, специфично за FcγRIIb рецептор, конюгирано с предсказаните пептидни епитопи от GAD65, инсулин и ZNT8. Очаква се тази терапия да понижи автореактивността на В-клетките и производството на автоантитела от специфичните плазмобласти, доставяйки им силен инхибиторен сигнал, потискащ заболяването.

Вид на планираните изследвания: Фундаментални научни изследвания

Базова организация: Институт по Микробиология „Стефан Ангелов“ – БАН

Партньорска организация: Лаборатория по лекарствен дизайн и биоинформатика, Фармацевтичен факултет, МУ – София

Ръководител на научния колектив: доц. д-р Николинa Михайлова (mihaylova_n@microbio.bas.bg)

Списък на членовете на научния колектив:
проф. д-р Андрей Чорбанов
проф. дн Ирини Дойчинова-Цекова
проф. д-р Марияна Атанасова
проф. д-р Иван Димитров
гл. ас. д-р Никола Ралчев
докторант Лидия Кечиджиева
докторант Николай Гергов
студент-магистър Патриция Романска
студент-бакалавър Виктория Хранова
студент-бакалавър Катерина Илиева

Искана сума за изпълнение на проекта: 425 000 лв.

Разпределение между базовата организация и партньорите:
ИМикБ – 275 000 лв.
МУ – 150 000 лв.

Oписание на очакваните резултати:

ЗДТ1 е едно от най-разпространените автоимунни ендокринни заболявания, засягащо нарастващ брой хора в човешката популация. Самоунищожаването на инсулин-продуциращите клетки в панкреаса води до абсолютен инсулинов дефицит. В следствие на това, пациентите със ЗДТ1 се нуждаят от доживотна инсулинова терапия за да оцелеят. Понастоящем не съществува лечение или превенция, а единствената налична терапия е хормонозаместителна при диагностициран диабет. Търсенето на нови научни знания в областта на имунологията и ендокринната биология би подобрило качеството на живот на хората с това заболяване.

Настоящият проект предлага стъпка към по-добро разбиране на имунологичните и патогенетичните механизми на заболяването и възможен път към ефективна терапевтична интервенция. Очакваме той да допринесе за подобряване качеството на живот на хората с това заболяване в дългосрочен план. Проектът ще се осъществи с помощта на различни класически и новоразработени имунологични методи и протоколи. Изследователските групи от Института по микробиология „Стефан Ангелов“ на Българската академия на науките и Медицински университет – София имат богат опит в областта на автоимунитета.

Екипът на проекта е наясно, че увеличаването на обществената информираност зависи от натрупването на нови знания, предаването им чрез система на образование и обучение, разпространението им и използването им в индустрията и обществото. Усилията ни ще бъдат насочени към повишаване на обществената осведоменост за резултатите и ползите от прилагането на нови лекарства за лечение на ЗДТ1. От изпълнението на проекта може да се очаква нова информация относно точните механизми на прогресия на ЗДТ1 и потискането на активността на заболяването чрез специфична терапия.

Предложеният проект би могъл да допринесе за подобряването на терапевтичните и прогностичните алгоритми при пациенти със ЗДТ1. Предполагаме, че новата терапия при експериментални животни със ЗДТ1 ще потисне прогресията на заболяването и клиничната му проява. Очакваме получените данни да разширят фундаменталните познания за биологичната роля на автореактивните В- и Т-клетки в патогенезата и контрола на автоимунните заболявания. Клиничната значимост на проекта е развитието на интердисциплинарен подход за оценка на прогностичната стойност на специфични клетъчни субпопулации и нивата на цитокини при човешки заболявания. Проучването ще послужи като основа за идентифициране на нови специфични за заболяването прогностични показатели и за подобряване на терапевтичните подходи при ЗДТ1.

КП-06-Н93/7 “Селективно потискане на автореактивни В и Т лимфоцити чрез химерни молекули в миши NOD модел на автоимунен диабет”