Рак: удаление двух молекул усиливает иммунный ответ
Согласно новому исследованию, удаление двух ключевых молекул может дать иммунным клеткам столь необходимый импульс в борьбе с раком и инфекциями. Эти результаты имеют важное значение для иммунотерапии рака и потенциального лекарства от ВИЧ.
Наша иммунная система обладает богатым арсеналом «оружия», которое она может использовать в борьбе с болезнями.
Так называемые CD8 Т-клетки являются частью этого арсенала. В случае заражения вирусами или бактериями Т-клетки CD8 направляются для уничтожения инфицированных клеток.
Иногда называемые цитотоксическими Т-лимфоцитами, CD8-Т-клетки также играют ключевую роль в борьбе с раком и в использовании иммунотерапии против опухолей.
CD8 Т-клетки могут распознавать и убивать злокачественные клетки, секретируя цитокины и высвобождая цитотоксические вещества. Однако, когда рак слишком силен, эти клетки могут стать подавленными.
Новое исследование могло найти способ придать этим клеткам силу, необходимую для продолжения борьбы.
Шомисех Санджаби, младший научный сотрудник Института Гладстона и доцент кафедры микробиологии и иммунологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско, возглавил новое исследование, которое было опубликовано в журнале. PNAS.
Эффекторные клетки и клетки памяти
Санджаби объясняет мотивацию исследования, говоря: «Проблема в том, что Т-лимфоциты CD8 часто истощаются при раке и хронических инфекциях, таких как ВИЧ, поэтому они отмирают или перестают нормально функционировать».
«Я пыталась лучше понять, как развиваются эти клетки, чтобы найти способы помочь им восстановить свою функцию и жить дольше», - добавляет она.
Как объясняют исследователи, на первом этапе борьбы с патогенами - или «чужеродными захватчиками», такими как бактерии или вирусы, Т-клетки CD8 переходят в режим «эффекторных клеток». Как эффекторные клетки, они очень быстро размножаются и быстро «маршируют» к месту повреждения.
Однако, как только они выполняют свой долг, убивают инфицированные клетки и удаляют патоген, большинство эффекторных клеток «запрограммированы» на смерть. Таким образом, иммунная система избегает ситуации, когда «чрезмерно ревностные» иммунные клетки начинают атаковать ваше собственное тело.
Однако существуют также выживающие эффекторные клетки. Они развиваются в так называемые иммунные клетки памяти, роль которых заключается в «запоминании» патогена, с которым они имели дело, чтобы они могли реагировать более быстро и эффективно в следующий раз, когда они столкнутся с ним.
Санджаби и его команда подозревали, что две молекулы, названные Sprouty (Spry) 1 и Spry 2, будут влиять на это преобразование из эффекторных клеток в клетки памяти. Итак, она и ее коллеги удалили гены, ответственные за эти молекулы, в Т-клетках CD8 мышей.
Положительные эффекты от удаления Spry 1 и 2
Исследователи обнаружили, что после удаления Spry 1 и 2 больше эффекторных Т-лимфоцитов CD8 выжило и превратилось в клетки памяти. Не только это, но и последующие клетки памяти были сильнее и лучше способны защищать от патогенов, чем нормальные клетки памяти.
Наконец, истощение иммунных клеток двумя молекулами также повлияло на то, как клетки использовали свою энергию. Автор первого исследования Хешам Шехата объясняет, что, в отличие от эффекторных клеток, клетки памяти зависят от другого источника энергии для своего выживания: жиров, а не сахара.
Шехата также объясняет, почему это чрезвычайно важно. «Опухолевые клетки используют много глюкозы, поэтому эффекторным клеткам трудно выжить в среде опухоли, потому что она не имеет достаточного источника энергии».
«Хотя клетки памяти обычно не зависят от глюкозы, - говорит он, - наше исследование показывает, что эффекторные клетки без Sprouty 1 и 2 потребляют меньше глюкозы, поэтому они могут выжить и гораздо лучше функционировать в среде опухоли».
Последствия для рака, ВИЧ-инфекции
«Пролив свет на роль Sprouty 1 и 2, наша работа выявила еще один слой биологии Т-лимфоцитов», - продолжает Шехата.
«Клетки, в которых отсутствуют Sprouty 1 и 2, обладают огромным потенциалом не только для борьбы с опухолями, но и с хроническими вирусными инфекциями. Приятно, что наше исследование можно применить в разных контекстах ».
Хешам Шехата
Действительно, иммунные клетки памяти, усиленные удалением двух молекул, потенциально могут обнаруживать и убивать ВИЧ в его латентной форме. Эта неактивная форма вируса была одним из основных препятствий на пути лечения ВИЧ.
При раке исследования показали важность клеток памяти в иммунотерапии. В частности, предполагается, что реактивация CD8 + Т-клеток памяти имеет решающее значение для предотвращения рецидива.
«В научном сообществе проявляется большой интерес, - отмечает Санджаби, - к усилению развития и функции Т-лимфоцитов памяти CD8, которые лучше подходят для иммунотерапии, чем эффекторные Т-клетки». Далее она ссылается на CAR-Т-клеточную терапию, инновационную форму иммунотерапии, которая привлекает все большее внимание.
«Наши открытия, - продолжает она, - могут предоставить возможность улучшить будущую разработку CAR T-клеток против опухолей. Это потенциально может быть использовано в сочетании с техникой редактирования генома, такой как CRISPR, которая удалит молекулы Sprouty 1 и 2 из клеток, чтобы сделать их более эффективными ».
