„Przeprogramowanie” komórek odpornościowych, by atakowały guzy nowotworowe

Komórki rakowe mogą być zdradliwymi celami zarówno dla środków terapeutycznych, jak i dla naturalnej linii obronnej organizmu - układu odpornościowego. Jednak nowe podejście do „ponownego okablowania” makrofagów, patogenów organizmu i zjadaczy szczątków, może dać nowy impuls immunoterapii przeciwnowotworowej.

Naukowcy opracowują strategię „uzbrojenia” „zjadaczy gruzu” układu odpornościowego na raka.

Immunoterapia to rodzaj leczenia, który koncentruje się na wzmocnieniu własnej odpowiedzi immunologicznej organizmu przeciwko nowotworom nowotworowym.

Ten rodzaj terapii stał się bardziej popularny w ciągu ostatnich kilku lat, a naukowcy za priorytet uznali lepsze zrozumienie, w jaki sposób komórki rakowe i wyspecjalizowane komórki odpornościowe oddziałują ze sobą.

W ramach nowych badań zespół naukowców z Abramson Cancer Center na Uniwersytecie Pensylwanii w Filadelfii zbadał, jak „stymulować” makrofagi do atakowania komórek rakowych.

Makrofagi to białe krwinki, które stanowią część układu odpornościowego i których rolą jest „zjadanie” potencjalnie szkodliwych obcych cząstek, a także usuwanie pozostałości komórkowych.

Badacze wyjaśniają, że komórki rakowe zwykle chronią się przed tymi komórkami odpornościowymi, wysyłając im sygnał, który można przetłumaczyć jako „nie jedz mnie” przez białko zwane CD47.

W aktualnych badaniach - których ustalenia pojawiają się w czasopiśmie Nature Immunology - zespół znalazł sposób na „ponowne okablowanie” makrofagów, tak aby zignorowały sygnał CD47 „nie jedz mnie” i zaczęły atakować guzy nowotworowe.

„Stymulowanie” komórek odpornościowych przeciwko rakowi

Naukowcy wyjaśniają, że zwykłe blokowanie sygnałów „nie jedz mnie”, które przenoszą guzy nowotworowe, nie zawsze prowadzi makrofagi do nasilenia ataku.

Z tego powodu, korzystając z modelu mysiego, zespół przetestował metodę aktywacji i „przygotowania” tych komórek odpornościowych do ataku na nowotwory.

„Okazuje się, że makrofagi muszą zostać zagruntowane, zanim będą mogły rozpocząć pracę, co wyjaśnia, dlaczego guzy lite mogą być oporne na leczenie wyłącznie inhibitorami CD47” - zauważa główny autor badania, dr Gregory Beatty.

W swoich modelach mysich badacze wykorzystali CpG, rodzaj krótkiej, jednoniciowej, syntetycznej cząsteczki DNA, która działa jako przeciwnowotworowy stymulant odpowiedzi immunologicznej do aktywacji makrofagów.

Po tej interwencji naukowcy odkryli, że myszy z makrofagami aktywowanymi CpG doświadczyły szybkiego kurczenia się guza i miały dłuższe wskaźniki przeżywalności.

Zespół spodziewał się, że - poza początkową aktywacją CpG - makrofagi będą również wymagały dodatkowego „pomocnika”, takiego jak inhibitor CD47, aby umożliwić im skuteczne „zjadanie” komórek rakowych.

Jednak byli zaskoczeni, widząc, że nawet gdy komórki rakowe wyrażały wysoki poziom CD47, makrofagi, które aktywowały, były w stanie „ignorować” silny sygnał „nie jedz mnie” i atakować guzy.

„Potrzebna jest zmiana w metabolizmie”

Aby zrozumieć, dlaczego tak się stało, dr Beatty i zespół przeanalizowali metabolizm makrofagów po aktywacji. Zauważyli, że aktywność metaboliczna tych komórek odpornościowych uległa zmianie, a makrofagi polegały zarówno na glutaminie (aminokwasie), jak i glukozie (prostym cukrze), aby zaspokoić swoje zapotrzebowanie na energię.

Naukowcy są przekonani, że to właśnie ta zmiana pozwoliła makrofagom skutecznie radzić sobie z komórkami rakowymi.

„Rak nie kurczy się bez pomocy makrofagów, a makrofagi potrzebują odpowiedniego paliwa do zjadania komórek rakowych i zmniejszania guzów” - zauważa dr Jason Mingen Liu, główny autor badania.

„Aby to zrobić, konieczna jest zmiana metabolizmu, aby skierować energię we właściwym kierunku. To metabolizm ostatecznie pozwala makrofagom zastąpić sygnały mówiące im, aby nie wykonywały swojej pracy ”.

Dr Jason Mingen Liu

Dr Beatty, Mingen Liu i zespół sugerują, że naukowcy muszą teraz dalej pracować nad makrofagami i ich metabolizmem. Wyjaśniają, że liczne leki, które obecnie medycyna stosuje w leczeniu np. Cukrzycy i chorób układu krążenia, mogą wpływać na aktywność metaboliczną tych komórek. Jednak pozostaje niejasne, jak te interakcje mogą wpływać na wyniki immunoterapii raka.