Rakovina: Odstránenie dvoch molekúl zvyšuje imunitnú odpoveď
Podľa novej štúdie môže odstránenie dvoch kľúčových molekúl poskytnúť imunitným bunkám potrebnú podporu v boji proti rakovine a infekciám. Tieto výsledky majú dôležité dôsledky pre imunoterapiu rakoviny a potenciálnu liečbu HIV.
Imunitným T bunkám (tu zobrazené) je možné pomôcť, aby žili dlhšie a stali sa silnejšími v boji proti rakovine a chronickým infekciám.Náš imunitný systém vlastní bohatý arzenál „zbraní“, ktoré môže použiť v boji proti chorobám.
Súčasťou tohto arzenálu sú takzvané CD8 T bunky. V prípade infekcie vírusmi alebo baktériami sa odosielajú CD8 T bunky, aby sa infikované bunky zničili.
CD8 T bunky, ktoré sa niekedy nazývajú cytotoxické T lymfocyty, sú tiež kľúčové v boji proti rakovine a pri použití imunoterapie proti nádorom.
CD8 T bunky môžu rozpoznávať a ničiť zhubné bunky vylučovaním cytokínov a uvoľňovaním cytotoxických látok. Ak je rakovina príliš silná, môžu sa tieto bunky premôcť.
Nový výskum možno našiel spôsob, ako dať týmto bunkám potrebnú silu, aby mohli pokračovať v boji.
Šomyseh Sanjabi, asistent vyšetrovateľa v Gladstone Institutes a docent mikrobiológie a imunológie na Kalifornskej univerzite v San Franciscu, viedol novú štúdiu, ktorá bola zverejnená v časopise PNAS.
Efektorové bunky a pamäťové bunky
Sanjabi vysvetľuje motiváciu pre výskum slovami: „Problém je v tom, že CD8 T bunky sú často vyčerpané pri rakovine a chronických infekciách, ako je HIV, takže zomrú alebo prestanú správne fungovať.“
„Snažím sa lepšie pochopiť, ako sa tieto bunky vyvíjajú, aby som našiel spôsoby, ako im pomôcť znovu získať ich funkciu a žiť dlhšie,“ dodáva.
Ako vysvetľujú vedci, v prvej fáze boja proti patogénom - alebo „cudzím útočníkom“, ako sú baktérie alebo vírusy - bunky CD8 T prechádzajú do režimu „efektorových buniek“. Ako efektorové bunky sa množia veľmi rýchlo a rýchlo „pochodujú“ na miesto poškodenia.
Len čo však splnia svoju povinnosť, zabijú infikované bunky a odstránia patogén, väčšina efektorových buniek je „naprogramovaná“ na smrť. Takto sa imunitný systém vyhne situácii, v ktorej „príliš horlivé“ imunitné bunky začnú útočiť na vaše telo.
Existujú však aj efektorové bunky, ktoré prežijú. Z nich sa vyvinú takzvané pamäťové imunitné bunky, ktorých úlohou je „zapamätať si“ patogén, s ktorým sa stretli, aby mohli rýchlejšie a efektívnejšie reagovať, keď s ním budú nabudúce konfrontovaní.
Sanjabi a tím tušili, že dve molekuly, nazývané Sprouty (Spry) 1 a Spry 2, ovplyvnia túto transformáciu z efektorových buniek na pamäťové bunky. Ona a jej kolegovia teda odstránili gény zodpovedné za tieto molekuly v CD8 T bunkách myší.
Pozitívne účinky odstránenia Spry 1 a 2
Vedci odhalili, že keď boli odstránené Spry 1 a 2, prežilo účinnejších CD8 T buniek, ktoré sa zmenili na pamäťové bunky. Nielen to, ale nasledujúce pamäťové bunky boli silnejšie a lepšie chránili pred patogénmi ako bežné pamäťové bunky.
Nakoniec, vyčerpanie imunitných buniek týchto dvoch molekúl malo tiež vplyv na to, ako bunky využívali svoju energiu. Prvý autor štúdie Hesham Shehata vysvetľuje, že na rozdiel od efektorových buniek závisia pamäťové bunky na prežitie od iného zdroja energie: od tukov, a nie od cukru.
Shehata tiež vysvetľuje, prečo je to nesmierne dôležité. "Nádorové bunky používajú veľa glukózy, takže efektorové bunky majú ťažkosti s prežitím v prostredí nádoru, pretože nemajú dostatočný zdroj energie."
„Zatiaľ čo pamäťové bunky všeobecne nezávisia od glukózy,“ hovorí, „naša štúdia naznačuje, že efektorové bunky bez Sprouty 1 a 2 spotrebúvajú menej glukózy, takže môžu prežiť a fungovať v prostredí nádoru oveľa lepšie.“
Dôsledky pre rakovinu, infekcie HIV
"Vrhnutím svetla na úlohu Sprouty 1 a 2 naša práca odhalila ďalšiu vrstvu základnej biológie T buniek," pokračuje Shehata.
„Bunky, ktorým chýba Sprouty 1 a 2, majú obrovský potenciál nielen v boji proti nádorom, ale aj proti chronickým vírusovým infekciám. Je vzrušujúce, že našu štúdiu možno použiť vo viacerých kontextoch. “
Hesham Shehata
Pamäťové imunitné bunky posilnené odstránením dvoch molekúl skutočne mohli potenciálne detekovať a zabiť HIV v jeho latentnej forme. Táto spiaca forma vírusu bola jednou z hlavných prekážok pri liečbe HIV.
V prípade rakoviny štúdie poukázali na význam pamäťových buniek v imunoterapii. Konkrétne sa navrhuje, aby bola reaktivácia pamäťových CD8 + T buniek rozhodujúca pre prevenciu relapsu.
„Vo vedeckej komunite bol veľký záujem,“ poznamenáva Sanjabi, „o zlepšenie vývoja a funkcie pamäťových CD8 T buniek, ktoré fungujú lepšie pre imunoterapiu ako efektorové T bunky.“ Ďalej sa odvoláva na CAR T bunkovú terapiu, inovatívnu formu imunoterapie, ktorej sa venuje čoraz väčšia pozornosť.
„Naše zistenia,“ ďalej hovorí, „by mohli poskytnúť príležitosť na zlepšenie budúceho inžinierstva buniek CAR T proti nádorom. To by sa mohlo potenciálne použiť v kombinácii s technikou úpravy genómu, ako je CRISPR, ktorá by odstránila molekuly Sprouty 1 a 2 z buniek, aby sa zvýšili ich efektívnosť. “