С 2015 года медики, борющиеся с раком, взяли на вооружение новую методику: иммунотерапию рака. Исследователи выяснили, что иммунотерапия может успешно работать сразу по двум фронтам – стимулировать иммунные клетки на борьбу с раковыми и улучшать способности антител, обнаруживающих очаги опухоли.
С тех пор было проведено немало исследований, которые подтвердили успешность такого лечения: иммунотерапия, например, победила самый агрессивный тип рака груди.
Теперь же команда из Научно-исследовательского института Скриппса и Университета Калифорнии в Сан-Диего выяснила, что эффективность иммунотерапии можно повысить, если использовать определённые белки как «выключатели», направляющие иммунные клетки прямо к раковым.
Поясним, что фундаментом иммунной системы человека являются Т-клетки, или Т-лимфоциты. Это белые кровяные тельца, которые, в зависимости от своей специфики, делятся на Т-киллеры (распознают и уничтожают повреждённые клетки) и Т-хелперы (усиливают приобретённый иммунный ответ). Ранее было доказано, что, активируя Т-киллеры, можно уничтожить раковую опухоль.
В новой работе команда под руководством Мэтью Пипкина (Matthew Pipkin) сосредоточилась на особом типе Т-киллеров – клетках под названием CD8+. Они быстро и в большом количестве порождаются селезёнкой и лимфатическими узлами, приобретают способность убивать больные клетки, а затем мигрируют к очагу болезни, чтобы уничтожить опухоль.
Однако до сих пор было неизвестно, как Т-киллеры учатся покидать свою «базу» и накапливаться в определённых тканях. Обнаружить факторы, которые заставляют Т-киллеры функционировать вне лимфоидной системы, особенно в местах распространение болезни, не так-то просто. Но учёные уверены, что изучение и ускорение этого процесса повысит эффективность работы иммунных клеток.
Команда выяснила, что важную роль в работе Т-киллеров играет белок Runx3. Он работает с хромосомами внутри Т-клеток: «перепрограммирует» их гены таким образом, чтобы Т-клетки накапливались в опухоли и прочих местах разгула инфекции.
Понимание этого механизма особенно важно для борьбы с «твёрдыми» опухолями, поскольку с онкологическими заболеваниями крови, связанными с лимфоидной системой, Т-киллеры и так справляются весьма успешно, отмечают авторы. А вот опухоли, находящиеся вне этих систем, атакуются иммунной системой не так агрессивно, как хотелось бы медикам.
Чтобы более подробно изучить работу белка Runx3, учёные провели испытания на мышах. Они сравнили экспрессию генов Т-клеток CD8+, обнаруженных в нелимфоидной ткани, с теми, которые находились в «общем потоке». Специалисты использовали метод под названием РНК-интерференция, который позволяет подавить экспрессию гена. Скрининг выявил порядка десяти тысяч факторов, влияющих на работу генов Т-киллеров. И самым мощным из них оказалось как раз действие белка Runx3.
«В списке регуляторов работы Т-киллеров в нелимфоидных тканях белок Runx3 занимает первое место», — рассказывает Мэтью Пипкин. Более того, он обнаружил, что Runx3 задействует свою собственную «генную программу» для управления иммунными клетками.
Выяснив это, исследователи использовали для опытов группу мышей с меланомой (этот вид очень агрессивного рака хорошо излечивается при помощи иммунотерапии). Они попробовали запустить «сверхэкспрессию» белка Runx3 или же, наоборот, подавить её. В итоге в первом случае рост опухолей замедлялся, а выживаемость животных заметно повышалась. Во втором случае результаты оказались намного хуже, чем если бы Т-клетки просто атаковали опухоль, без всякого «допинга».
Иными словами, если повысить активность Runx3, на борьбу с раковыми клетками отправится максимальное число бойцов, и последние в итоге победят.
Новые данные помогут значительно улучшить методы иммунотерапии рака, уверены исследователи. По их мнению, Runx3 можно будет использовать для программирования не только «родных» иммунных клеток человека, но и «усыновлённых». Так медики называют Т-клетки, которые берутся из организма человека, копируются и множатся в лабораторных условиях, нацеливаются на уничтожение конкретного типа рака, а затем вводятся обратно.
Научная статья по итогам исследования опубликована в журнале Nature.
Кстати, ранее учёные доказали, что эффективность иммунотерапии рака повышают определённые кишечные бактерии.
Автор: Юлия Воробьёва