Рак: Видалення двох молекул посилює імунну відповідь
Згідно з новим дослідженням, видалення двох ключових молекул може дати імунним клітинам вкрай необхідний стимул у боротьбі проти раку та інфекцій. Ці результати мають важливе значення для імунотерапії раку та потенційного лікування ВІЛ.
Наша імунна система має багатий арсенал «зброї», яку вона може використовувати в боротьбі з хворобами.
Так звані Т-клітини CD8 є частиною цього арсеналу. У разі зараження вірусами або бактеріями Т-клітини CD8 направляються для знищення заражених клітин.
Іноді їх називають цитотоксичними Т-лімфоцитами, Т-клітини CD8 також є ключовими в боротьбі з раком та у використанні імунотерапії проти пухлин.
Т-клітини CD8 можуть розпізнавати і вбивати злоякісні клітини, виділяючи цитокіни та виділяючи цитотоксичні речовини. Однак, коли рак занадто сильний, ці клітини можуть стати неможливими.
Можливо, нові дослідження знайшли спосіб надати цим клітинам сили, необхідної для ведення бою.
Шомісе Санджабі, асистент дослідника в Інституті Гладстона та доцент кафедри мікробіології та імунології в Університеті Каліфорнії, Сан-Франциско, очолила нове дослідження, яке було опубліковане в журналі PNAS.
Ефекторні комірки та комірки пам'яті
Санджабі пояснює мотивацію дослідження, кажучи: "Проблема полягає в тому, що Т-клітини CD8 часто виснажуються при раку та хронічних інфекціях, таких як ВІЛ, тому вони відмирають або перестають нормально функціонувати".
"Я намагалася краще зрозуміти, як ці клітини розвиваються, щоб знайти способи допомогти їм відновити свої функції і жити довше", - додає вона.
Як пояснюють дослідники, на першому етапі боротьби проти патогенних мікроорганізмів - або “чужорідних загарбників”, таких як бактерії чи віруси - Т-клітини CD8 переходять у режим “ефекторних клітин”. Як ефекторні клітини вони дуже швидко розмножуються і швидко «маршують» до місця пошкодження.
Однак, як тільки вони виконують свій обов'язок, знищують заражені клітини та видаляють збудника, більшість ефекторних клітин "запрограмовані" на смерть. Таким чином, імунна система дозволяє уникнути ситуації, коли “надто завзяті” імунні клітини починають атакувати ваше власне тіло.
Однак існують також ефекторні клітини, які виживають. Вони еволюціонують до так званих імунних клітин пам’яті, роль яких полягає в «запам’ятовуванні» збудника, з яким вони мали справу, щоб вони могли швидше та ефективніше реагувати наступного разу, коли зіткнуться з ним.
Санджабі та команда підозрювали, що дві молекули, звані Sprouty (Spry) 1 та Spry 2, вплинуть на це перетворення з ефекторних клітин у клітини пам'яті. Отже, вона та її колеги видалили гени, відповідальні за ці молекули, у Т-клітинах CD8 мишей.
Позитивні наслідки видалення Spry 1 і 2
Дослідники виявили, що, коли Spry 1 і 2 були видалені, більше ефекторних Т-клітин CD8 вижило і перетворилося на клітини пам'яті. Мало того, але наступні клітини пам’яті були сильнішими та краще захищали від патогенних мікроорганізмів, ніж звичайні клітини пам’яті.
Нарешті, виснаження імунних клітин двох молекул також вплинуло на те, як клітини використовували свою енергію. Автор першого дослідження Гешем Шехата пояснює, що, на відміну від ефекторних клітин, клітини пам'яті для свого виживання залежать від іншого джерела енергії: жирів, а не цукру.
Шехата також пояснює, чому це надзвичайно важливо. "Пухлинні клітини використовують багато глюкози, тому ефекторні клітини важко виживають в пухлинному середовищі, оскільки вони не мають достатнього джерела енергії".
"Хоча клітини пам'яті, як правило, не залежать від глюкози, - говорить він, - наше дослідження припускає, що ефекторні клітини без Sprouty 1 і 2 споживають менше глюкози, щоб вони могли вижити і функціонувати в пухлинному середовищі набагато краще".
Наслідки раку, ВІЛ-інфекції
"Проливаючи світло на роль росток 1 і 2, наша робота виявила ще один шар основної біології Т-клітин", - продовжує Шехата.
«Клітини, яким не вистачає Sprouty 1 і 2, мають величезний потенціал не тільки для боротьби з пухлинами, але і з хронічними вірусними інфекціями. Цікаво, що наше дослідження може бути застосовано до різних контекстів ".
Гешам Шехата
Дійсно, імунні клітини пам'яті, підсилені видаленням двох молекул, можуть потенційно виявляти та вбивати ВІЛ у його прихованій формі. Ця спляча форма вірусу була однією з головних перешкод у лікуванні ВІЛ.
Дослідження при раку вказували на важливість клітин пам'яті в імунотерапії. Зокрема, реактивація CD8 + Т-клітин пам'яті є вирішальною для запобігання рецидиву.
"В науковому співтоваристві існує великий інтерес, - зазначає Санджабі, - посилити розвиток і функцію пам'яті CD8 Т-клітин, які працюють краще для імунотерапії, ніж ефекторні Т-клітини". Далі вона посилається на CAR-клітинну терапію, інноваційну форму імунотерапії, якій приділяють все більше уваги.
«Наші висновки, - продовжує вона, - можуть надати можливість вдосконалити майбутню інженерію CAR T-клітин проти пухлин. Це потенційно може бути використано в поєднанні з методикою редагування генома, такою як CRISPR, яка б видалила молекули Sprouty 1 і 2 з клітин, щоб зробити їх більш ефективними ».
