Nowa cząsteczka powstrzymuje raka przed „oszukaniem” układu odpornościowego
Nowe badania rzucają wyzwanie planom oszukiwania raka. Cząsteczka, którą zaprojektowali naukowcy, powstrzymuje komórki rakowe od oszukiwania układu odpornościowego w celu podtrzymania ich wzrostu.
Rak ma wiele przebiegłych sposobów, którymi oszukuje układ odpornościowy, aby go oszczędził, a nawet przyspieszył rozprzestrzenianie się.
Jeden z takich sposobów obejmuje tak zwane komórki szpikowe. To kluczowa broń w arsenale układu odpornościowego. Komórki mieloidalne są zarówno kluczowe dla wrodzonej odpowiedzi immunologicznej organizmu, jak i dla jego odpowiedzi adaptacyjnej przeciwko szerokiemu zakresowi patogenów.
Teoretycznie komórki szpikowe powinny atakować najeźdźców, takich jak komórki rakowe. Ale to drugie oszukuje pierwszego, by „myślał”, że komórki rakowe są w rzeczywistości częścią ciała, którą coś uszkodziło. W rezultacie komórki nowotworowe wiążą komórki szpikowe, pomagając im dzielić się i rosnąć.
Jednak zespół naukowców znalazł teraz sposób na pokrzyżowanie planów raka. Nowe badanie, pojawiające się w czasopiśmie Nature Communications, ujawnia nowy cel immunoterapii, która może powstrzymać rekrutację komórek szpikowych przez raka.
Dr Vineet Gupta, profesor i wiceprzewodniczący ds. Badań i innowacji na Wydziale Chorób Wewnętrznych Rush Medical College w Chicago, IL, wspólnie prowadził nowe badania z dr Judith Varner z Moores Cancer Centrum na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.
Jak rak oszukuje komórki odpornościowe
Korzystając z dwóch typów genetycznie zmodyfikowanych myszy, naukowcy odkryli mechanizm, za pomocą którego komórki rakowe oszukują układ odpornościowy.
Odkryli, że białko o nazwie CD11b zwykle pomaga komórkom szpikowym przekształcić się w podtyp komórek szpikowych zwany makrofagami M1. Makrofagi M1 mogą zatrzymać wzrost guza.
Jednak badania ujawniły, że komórki rakowe zakłócają aktywność CD11b i zamiast przekształcać komórki szpikowe w makrofagi M1, zamieniają je w makrofagi M2.
Zamiast hamować wzrost guza, makrofagi M2 przyspieszają ten proces. Robią to poprzez powstrzymywanie odpornościowych limfocytów T - które są kluczowe w zapobieganiu chorobom - oraz wydzielanie czynników wzrostu, które zasilają komórki rakowe nowymi naczyniami krwionośnymi, umożliwiając im otrzymywanie składników odżywczych i szybszy wzrost.
Tak więc w przypadku raka „komórki szpikowe sprzyjają wzrostowi guza i hamują aktywność komórek T [zwalczających chorobę]” - wyjaśnia prof. Gupta.
Profesor kontynuuje, że poprzednie badania nad immunoterapią wykazały, że leki aktywujące limfocyty T mogą być „niezwykle skuteczne w kontrolowaniu wzrostu guza”.
Wydaje się jednak, że to podejście nie działa w przypadku wszystkich nowotworów, co zmotywowało naukowców do dalszych poszukiwań sposobów ulepszenia immunoterapii.
Cząsteczka wyzwala CD11b, aby zatrzymać wzrost guza
W nowym badaniu prof. Gupta i jego zespół poszukiwali środka, który wzmocniłby aktywność CD11b w celu powstrzymania przemiany komórek szpikowych w makrofagi M2.
Po pierwsze, zbadali skutki pozbawienia CD11b u myszy i, zgodnie z oczekiwaniami, odkryli, że przeszczepione guzy rosły znacznie szybciej i były większe u myszy bez genu CD11b.
Ponadto większość komórek szpikowych w guzach tych gryzoni była makrofagami M2.
Następnie naukowcy opracowali i wykorzystali cząsteczkę o nazwie Leukadherin-1 (LA-1), aby zwiększyć aktywność CD11b. Zwiększenie tego białka drastycznie zmniejszyło guzy u myszy otrzymujących leczenie.
Naukowcy stworzyli również myszy z tak zwaną mutacją punktową, aby wzmocnić swoje odkrycia - i upewnić się, że nowo opracowana cząsteczka rzeczywiście hamuje wzrost guza, działając na CD11b. Mutacja punktowa sprawiła, że CD11b pozostawał aktywny przez cały czas.
„Wzmocnienie aktywności CD11b u myszy z mutacją punktową naśladuje to, które zostało wywołane CD11b u normalnych myszy po podaniu LA-1” - donosi prof. Gupta. „Wyniki były takie same”.
W każdej sytuacji guzy drastycznie się skurczyły, co potencjalnie oznacza, że aktywacja CD11b jest ważnym celem nowego leku w immunoterapii raka.
Naukowcy twierdzą, że LA-1, cząsteczka zaprojektowana przez naukowców, jest jednym z takich obiecujących leków. Jednak ostrzegają, że może minąć wiele lat, zanim cząsteczka przełoży się na szeroko dostępne bezpieczne leczenie raka.
