Стремительное развитие современной биомедицины обусловлено созданием терапевтических препаратов, обладающих высокой селективностью и низкой токсичностью. Появление таких препаратов требует не только разработки высокоактивных терапевтических компонентов, но и обеспечение их эффективной доставки к определенным органам, тканям и клеткам-мишеням. Безусловным успехом в области доставки препаратов на основе рибонуклеиновых кислот к иммунным клеткам стали вакцинные препараты против COVID – 19 (Pfizer-BioNTech, Moderna). Существенный прогресс в области адресной доставки препаратов достигнут благодаря использованию таргетированных наночастиц и антитело-направленной терапии. Недавние прорывные открытия генной инженерии делают возможным создание инновационного генетически кодируемого препарата на основе внеклеточных везикул (ВВ), нагруженных терапевтическим агентом белковой природы. Использование ВВ в качестве носителей белковых молекул обладает рядом преимуществ: (1) природная биосовместимость мембраны клетки-мишени и мембраны ВВ, (2) способность ВВ проникать через гематоэнцефалический барьер, (3) возможность прогнозируемого изменения белкового состава мембраны ВВ. Модификация белкового профиля мембран ВВ позволяет осуществлять адресную доставку терапевтического содержимого ВВ внутрь желаемых клеток-мишеней. Использование аутологичных клеток человека в качестве клеток-продуцентов ВВ позволит совершить переход в сторону персонализированной медицины. Данный подход может стать основой для разработки новых методов терапии огромного спектра патологий - аутоиммунных, онкологических и вирусных заболеваний. В рамках данного проекта планируется разработка и создание препаратов для терапии аутоиммунных заболеваний на примере рассеянного склероза (РС), и онкологической патологии – на примере рака молочной железы (РМЖ). Имеющиеся в арсенале врачей препараты для терапии РС на данный момент способны лишь замедлить развитие заболевания, не приводя к полному выздоровлению пациентов. Часто данные препараты действуют неспецифично и вызывают серьезные побочные эффекты. В этом свете разработка высокоспецифичных препаратов нового поколения для терапии аутоиммунных патологий приобретает первоочередное значение. В качестве терапевтического агента разрабатываемого препарата на основе ВВ планируется использовать иммунодоминантные фрагменты основного белка миелина (ОБМ) или миелин-олигодендроцитарного гликопротеина (МОГ) – одних из главных мишеней аутоиммунной атаки при РС. Данные фрагменты ОБМ, упакованные в маннозилированные липосомы (Ксемус), уже показали свою эффективность в ходе проведение 2 этапа клинических испытаний. Однако для терапии РС препарратом Ксемус необходимо его пожизненное применения пациентами. Генетически кодируемые ВВ, нагруженные терапевтическими фрагментами ОБМ или МОГ, при использовании аутологичных клеток пациентов могут увеличить эффективность доставки, привести к более специфической терапии РС и существенно улучшить качество жизни пациентов. Рак молочной железы (РМЖ), в свою очередь, является самым распространенным онкологическим заболеванием среди женщин во всем мире. Большинство классических подходов в адъювантной терапии РМЖ, такие как химиотерапия цитостатическими препаратами и лучевая терапия, не являются специфическими в отношении раковых клеток и, поражая в том числе и здоровые клетки организма, существенно влияют на уровень и продолжительность жизни людей с РМЖ. Имеется множество доказательств первостепенной роли противоопухолевого иммунитета в терапии рака молочной железы. Одной из основных мишеней для иммунотерапии рака молочной железы является рецептор HER2. В последние годы активно изучается возможность использования вакцин на основе иммунодоминантных пептидов данного рецептора для терапии РМЖ. Такие вакцины показали свою безопасность и терапевтический потенциал, однако нуждаются в существенной доработке из-за недостаточного уровня эффективности. Использование генетически-кодируемых таргетированных внеклеточных везикул может существенно улучшить эффективность пептидных вакцин, так как позволит более точно перенаправлять иммунный ответ против раковых клеток. В ходе выполнения данного проекта планируется использовать таргетированную доставку терапевтических пептидов внутри внеклеточных везикул к антиген-презентирующим клеткам (АПК) - дендритным клеткам и макрофагам - и показать возможность активации иммунного ответа через презентацию иммунодоминантных пептидов в составе главного комплекса гистосовместимости (ГКГС I и/или ГКГС II класса). Это становится возможным за счет направленной доставки терапевтического препарата в эндосомы антиген-презентирующих клеток, либо непосредственно в цитоплазму клетки-мишени. Предлагаемый нами подход объединяет в себе достоинства пептидных вакцин и гибкость генной терапии, а также на данный момент не имеет аналогов. Результаты проекта станут основой для разработки новых подходов в терапии онкологических и аутоиммунных заболеваний.