Rakovina: Odstranění dvou molekul zvyšuje imunitní odpověď
Podle nové studie může odstranění dvou klíčových molekul poskytnout imunitním buňkám tolik potřebnou podporu v boji proti rakovině a infekcím. Tyto výsledky mají důležité důsledky pro imunoterapii rakoviny a potenciální léčbu HIV.
Náš imunitní systém disponuje bohatým arzenálem „zbraní“, které může použít v boji proti nemocem.
Součástí tohoto arzenálu jsou takzvané CD8 T buňky. V případě infekce viry nebo bakteriemi jsou odeslány T buňky CD8, aby infikované buňky zničily.
Někdy se nazývají cytotoxické T lymfocyty, CD8 T buňky jsou také klíčem v boji proti rakovině a při použití imunoterapie proti nádorům.
CD8 T buňky mohou rozpoznávat a zabíjet maligní buňky vylučováním cytokinů a uvolňováním cytotoxických látek. Když je rakovina příliš silná, mohou však být tyto buňky přemoženy.
Nový výzkum možná našel způsob, jak dát těmto buňkám sílu, kterou potřebují k boji.
Nová studie, která byla zveřejněna v časopise, vedla Shomyseh Sanjabi, odborná asistentka z Gladstone Institutes a docentka mikrobiologie a imunologie na Kalifornské univerzitě v San Francisku. PNAS.
Efektorové buňky a paměťové buňky
Sanjabi vysvětluje motivaci výzkumu slovy: „Problém je v tom, že CD8 T buňky jsou často vyčerpány rakovinou a chronickými infekcemi, jako je HIV, takže odumírají nebo přestanou správně fungovat.“
"Snažím se lépe porozumět tomu, jak se tyto buňky vyvíjejí, abych našel způsoby, jak jim pomoci znovu získat jejich funkci a žít déle," dodává.
Jak vědci vysvětlují, v první fázi boje proti patogenům - nebo „cizím útočníkům“, jako jsou bakterie nebo viry - přecházejí CD8 T buňky do režimu „efektorových buněk“. Jako efektorové buňky se velmi rychle množí a rychle „pochodují“ na místo poškození.
Jakmile však splní svou povinnost, zabijí infikované buňky a odstraní patogen, většina efektorových buněk je „naprogramována“ tak, aby zemřela. Tímto způsobem se imunitní systém vyhne situaci, kdy „příliš horlivé“ imunitní buňky začnou útočit na vaše vlastní tělo.
Existují však také efektorové buňky, které přežívají. Ty se vyvinou do takzvaných paměťových imunitních buněk, jejichž úlohou je „zapamatovat si“ patogen, s nímž se zabývaly, aby mohly reagovat rychleji a efektivněji, až s ním budou konfrontovány.
Sanjabi a tým měli podezření, že dvě molekuly zvané Sprouty (Spry) 1 a Spry 2 ovlivní tuto transformaci z efektorových buněk na paměťové buňky. Ona a její kolegové tedy odstranili geny odpovědné za tyto molekuly v CD8 T buňkách myší.
Pozitivní účinky odstranění Spry 1 a 2
Vědci odhalili, že když byly odstraněny Spry 1 a 2, přežilo více efektorových CD8 T buněk a změnilo se na paměťové buňky. Nejen to, ale následující paměťové buňky byly silnější a lépe chránily před patogeny než normální paměťové buňky.
Nakonec vyčerpání imunitních buněk dvou molekul také ovlivnilo, jak buňky využívaly svou energii. Autor první studie Hesham Shehata vysvětluje, že na rozdíl od efektorových buněk závisí paměťové buňky pro své přežití na jiném zdroji energie: na tucích než na cukru.
Shehata také vysvětluje, proč je to nesmírně důležité. "Nádorové buňky používají hodně glukózy, takže efektorové buňky mají potíže s přežitím v prostředí nádoru, protože nemají dostatečný zdroj energie."
"Zatímco paměťové buňky obecně nezávisí na glukóze," říká, "naše studie naznačuje, že efektorové buňky bez Sprouty 1 a 2 spotřebovávají méně glukózy, takže mohou přežít a fungovat v prostředí nádoru mnohem lépe."
Důsledky pro rakovinu, infekce HIV
"Vrháním světla na roli Sprouty 1 a 2 naše práce odhalila další vrstvu základní biologie T buněk," pokračuje Shehata.
"Buňky, které postrádají Sprouty 1 a 2, mají obrovský potenciál nejen pro boj s nádory, ale také pro chronické virové infekce." Je vzrušující, že naši studii lze použít v různých kontextech. “
Hesham Shehata
Paměťové imunitní buňky posílené odstraněním dvou molekul mohly potenciálně detekovat a zabíjet HIV v latentní formě. Tato spící forma viru byla jednou z hlavních překážek při léčbě HIV.
V rakovině studie poukázaly na význam paměťových buněk v imunoterapii. Konkrétně byla navržena reaktivace paměťových CD8 + T buněk jako klíčová pro prevenci relapsu.
„Ve vědecké komunitě byl velký zájem,“ poznamenává Sanjabi, „posílit vývoj a fungování paměťových CD8 T buněk, které fungují lépe pro imunoterapii než efektorové T buňky.“ Pokračuje odkazem na CAR T buněčnou terapii, inovativní formu imunoterapie, které se věnuje stále větší pozornost.
„Naše zjištění,“ pokračuje, „by mohla poskytnout příležitost ke zlepšení budoucího inženýrství buněk CAR T proti nádorům. To by mohlo být potenciálně použito v kombinaci s technikou úpravy genomu, jako je CRISPR, která by odstranila molekuly Sprouty 1 a 2 z buněk, aby byly účinnější. “
