Новый инструмент иммунного профилирования выявил антитела, связанные с преждевременными родами

Типичная беременность длится около 40 недель, но примерно у одного из десяти женщин роды начинаются раньше срока. Преждевременные роды остаются одной из основных причин смертности новорождённых в мире, и врачи до сих пор сталкиваются с трудностями в объяснении и прогнозировании, какие беременности находятся в группе повышенного риска.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан‑Франциско (UCSF) обнаружили антитела, которые, по данным их работы, могут играть роль в запуске ранних родов. Эти антитела встречались в более высоких уровнях и проявлялись раньше во время беременности у женщин, родивших до 37 недель, по сравнению с теми, кто доносил беременность до срока.

Исследование было опубликовано в Nature Immunology и выполнено с использованием нового инструмента иммунного профилирования, разработанного в UCSF; авторы отмечают, что это открытие может привести к новым методам скрининга риска преждевременных родов и к идеям для их профилактики.

«Мы создали наш инструмент, чтобы находить именно такие виды скрытых иммунных сигналов. Тот факт, что он указывает нам на возможную причину, по которой некоторые беременности развиваются иначе, — очень вдохновляет», — сказали исследователи.

Джо ДеРизи, доктор философии, профессор биохимии и биофизики имени Гордона М. Томкинса в UCSF, выступил старшим автором работы.

Загадка иммунной системы

Во время беременности иммунная система матери сталкивается с уникальной задачей: плод генетически отличается от матери, но обычно не подвергается отторжению. Учёные из лаборатории ДеРизи задались вопросом, может ли иммунная активность объяснять часть случаев преждевременных родов.

Чтобы проверить гипотезу, команда под руководством первого автора Эльзы Ракайтите, доктора философии, ранее научного сотрудника в лаборатории ДеРизи, а сейчас доцента в UCSF, набрала добровольцев в клинике репродуктивной медицины UCSF. Исследователи собрали образцы крови до беременности, а затем проследили за группой женщин, которые забеременели после переноса замороженных эмбрионов.

«Мы хотели зафиксировать иммунный профиль до беременности, а затем посмотреть, какие изменения происходят», — пояснила Ракайтите. Такая группа пациентов была удобна ещё и потому, что момент наступления беременности после переноса замороженного эмбриона можно точно отслеживать.

Для анализа исследователи использовали метод PhIP‑Seq, который лаборатория ДеРизи значительно доработала. PhIP‑Seq даёт возможность всесторонне просмотреть антительный репертуар в крови человека и определить, на какие белки реагируют антитела, в том числе — на собственные белки организма. С его помощью команда выделила набор антител, которые стабильно появлялись после наступления беременности.

После установления исходного профиля учёные обратились к более крупной выборке: они проанализировали образцы крови более чем 2 000 беременных женщин из восьми когорт, включая образцы, собранные в рамках программы пренатального скрининга штата Калифорния на 15‑й неделе беременности. Это позволило выяснить, связаны ли какие‑то антитела конкретно с преждевременными родами, а не просто с фактом беременности.

Признак риска преждевременных родов

Данные показали, что у женщин, которые родили преждевременно, изменения в антительном профиле происходили раньше и были более широкими, чем у тех, кто доносил беременность до срока.

В составе этого расширенного набора антител особенно выделилось одно: оно реагировало на белок IL‑1RA, известный регулятор воспаления.

IL‑1RA блокирует действие молекулы IL‑1β, которая вызывает воспалительный ответ, ассоциированный с сокращениями матки. Функция IL‑1RA — действовать как естественный «тормоз» для IL‑1β; антитело, нейтрализующее IL‑1RA, устраняет этот контроль и может привести к усилению действия IL‑1β и воспалению, что теоретически способствует преждевременным родам.

Чтобы проверить значимость находки, команда ввела антитела к IL‑1RA беременным мышам. В ответ у матери в крови повысились уровни IL‑1β, а в плаценте появились признаки повреждения — изменения, ранее описанные при преждевременных родах у людей.

Ища связь между этой иммунной молекулой и здоровьем плаценты, исследователи изучали ткань человеческой плаценты и обнаружили, что IL‑1RA накапливается в местах контакта между клетками, выстилающими сосуды плаценты, по которым матери передаётся кислород и питательные вещества плоду.

«Плацента фактически депонирует этот ингибитор, чтобы защищать беременность, и он откладывается в нитях, которые идут вместе с потоком крови», — отметила Ракайтите.

На пути к лечению

Синтетическая версия IL‑1RA, анакинра, уже почти два десятилетия используется для лечения воспалительных заболеваний, в том числе ревматоидного артрита. Авторы работы указывают, что существующий одобренный препарат может стать кандидатом для исследования в качестве способа предотвращения преждевременных родов — при условии дальнейших клинических испытаний, подтверждающих эффективность и безопасность в этой конкретной задаче.

«То, что препарат существует давно и у нас есть данные о его применении, добавляет веса идее его изучать при беременности», — сказала Ракайтите.

Учёные подчёркивают, что антитела против IL‑1RA обнаруживались лишь у части случаев преждевременных родов, поэтому это, вероятно, лишь одна из множества причин. Кроме того, пока неясно, были ли эти антитела у женщин ещё до беременности (например, после перенесённых инфекций или при аутоиммунных состояниях) или развились уже после зачатия: участниц исследовали только после наступления беременности.

В своей новой лаборатории Ракайтите планирует продолжить изучение антител к IL‑1RA и исследовать другие антительные сигнатуры, связанные с преждевременными родами, чтобы лучше понять механизмы и потенциальные пути вмешательства.