Учените разкриха как раковите клетки превземат Т-клетките, което затруднява борбата на организма с тях
Проучвания, проведени от изследователския институт на Центъра за изследване на рака Чиба в Япония, са открили изненадващ начин, по който ракът избягва имунната система. Той по същество „хаква“ имунните клетки, като прехвърля собствената си дефектна митохондриална ДНК (мтДНК) в Т-клетките, предназначени да го атакуват.
Този хитър ход отслабва имунните клетки, като ги прави по-малко ефективни в спирането на тумора. Откритията могат да помогнат да се обясни защо някои лечения на рак, като имунотерапията, са ефективни за едни, но не и за други.
В изследването „Избягване на имунната защита чрез митохондриален трансфер в туморната микросреда“, публикувано в Nature, учените разглеждат как раковите клетки взаимодействат с тумор-инфилтриращите лимфоцити - вид Т-клетки, които обикновено се борят с туморите. Изследването е представено и в статията News and Views.
Клинични проби от пациенти с меланом и недребноклетъчен рак на белия дроб са анализирани за мутации на мтДНК. Митохондриалният трансфер е изследван с помощта на специфични за митохондриите флуоресцентни репортери и множество in vitro и in vivo модели. Оценени са и функциите на тумор-инфилтриращите лимфоцити, метаболитните профили и отговорите към инхибитори на имунната контролна точка.
Анализът на проби от меланома и бял дроб показа, че митохондриите - двигателите на клетките, които произвеждат енергия, могат да преминат от ракови клетки в Т-клетки. Тези пренесени митохондрии носеха функционални грешки в своята ДНК, които пречеха на процесите на производство на енергия и функциониране на Т-клетките.
Митохондриите са от съществено значение за захранването на клетките, включително Т-клетките, които са силно зависими от производството на енергия за борба с рака. Но когато раковите клетки предадат своите дефектни митохондрии, те губят способността си да функционират правилно, което намалява енергията на Т-клетките и води до тяхното изтощение.
Преносът е наблюдаван по два основни начина: тунелиране на нанотръбички и извънклетъчни везикули. Нанотръбичките излизат навън и се тунелират в Т-клетките, създавайки малки проходи между клетките, които доставят директно митохондрии. Извънклетъчните везикули се образуват като мехурчета, освободени от раковите клетки, които капсулират мтДНК и други молекули.
Веднъж попаднали в Т-клетките, увредените митохондрии заместват здравите чрез механизъм, който обикновено действа в обратна посока, когато здравите митохондрии мигрират, за да заменят увредените. Проучването установява, че раковите клетки защитават пренесените от тях митохондрии, като прикрепят молекули, които пречат на Т-клетките да ги разрушат.
Инхибиторите на имунните контролни точки направиха революция в лечението на рака. Но не всеки реагира добре на тези лекарства. Това проучване установява, че пациентите, чиито тумори са имали повече митохондриални мутации, е по-малко вероятно да се възползват от инхибиторите на контролните точки, вероятно защото митохондриалните хакове вече са компрометирали Т-клетките им.
Изследователите блокират освобождаването на извънклетъчни везикули от раковите клетки с помощта на съединение, наречено GW4869, което потиска производството на малки извънклетъчни везикули, подобни на екзозоми. Прилагането на този инхибитор в техните модели показва значително намаляване на преноса на митохондрии от раковите клетки към Т-клетките. Тази интервенция е помогнала да се предотврати поемането на увредени митохондрии от Т-клетките, намалявайки тяхната дисфункция.
В резултат на това Т-клетките са показват подобрено производство на енергия, намалени маркери на изтощение и по-добра способност да изпълняват имунните си функции. Блокиращата стратегия възстановява ефективността на инхибиторите на имунните контролни точки, особено при тумори с високи нива на митохондриален трансфер. Тези констатации предполагат, че насочването към извънклетъчните везикули може да бъде обещаваща стратегия за противодействие на тактиката за избягване на имунната защита от рака.
Обикновено науката работи на малки, повтарящи се стъпки към откритието, като всеки нов елемент от знанието поставя на място парче от по-големия пъзел. Настоящата находка помага да се обясни защо някои лечения са неефективни и открива механизма, който стои зад тяхната неефективност. Забележително е, че е намерено и потенциално решение, което представлява значителен скок за бъдещите изследвания.
Източник: Phys.org