Иммунная система заставляет злокачественные опухоли эволюционировать

По результатам недавно проведенного исследования ученые пришли к выводу о том, что активность противоопухолевого иммунитета уже на ранних стадиях может приводить к изменениям в раковых клетках на уровне обмена веществ. Это способствует росту злокачественной опухоли и помогает ей нейтрализовать фатальные атаки со стороны иммунной системы.

Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Cell Metabolism, и оно подробно демонстрирует механизм «иммунометаболического редактирования» в опухолевых клетках на примере меланомы у мышей. Ученым удалось проследить каскад биохимических реакций, ответственных за этот эффект, и идентифицировать отдельные белки, играющие важную роль.

Это открытие интересно само по себе для ученых: обнаружен ранее неизвестный аспект эволюции злокачественных опухолей. Но еще важнее то, что это может сделать лечение онкологических заболеваний более эффективным.

Доктор Пинг-Чи Хо, руководивший исследованием, рассказывает:

Мы обнаружили десятки ферментов, которые помогают меланоме уклоняться от иммунной агрессии. Эти ферменты, а также некоторые компоненты сигнального пути, которые нам удалось идентифицировать, представляют собой перспективные мишени для лекарственных препаратов. У нас появилась возможность «прорвать» линию обороны, воздвигнутую злокачественной опухолью в результате иммунометаболического редактирования. Новые лекарственные препараты помогут усилить противоопухолевый иммунитет, а также их можно будет применять вместе с иммунопрепаратами из группы ингибиторов контрольных точек. Это поможет устранить резистентность злокачественных опухолей к иммунотерапии.

Интеллектуальная собственность https://www.euroonco.ru

Теория иммуноредактирования

Иммунная система защищает организм человека не только от возбудителей инфекций, но и от собственных «неправильных» клеток. Когда в организме появляются раковые клетки, иммунитет начинает с ними бороться. И тут может сработать неожиданный эффект: иммунные атаки могут оказать своего рода эволюционное давление. Опухолевые клетки уже на самых ранних стадиях стремятся защитить себя, приспособиться, и это приводит к определенным изменениям в их обмене веществ. Такой процесс был назван иммунометаболическим редактированием. В будущем эти изменения могут защитить злокачественную опухоль от более агрессивных иммунных атак.

Всё вышеописанное до недавнего времени оставалось лишь гипотезой. Но теперь появились экспериментальные подтверждения.

Доктору Хо с коллегами удалось выявить три ключевых белка, управляющих эффектом иммуноредактирования: IFNγ, STAT3 и c-Myc.

IFNγ (интерферон-гамма) представляет собой инструмент противоопухолевого надзора и вырабатывается T-лимфоцитами, а также другими иммунными клетками. Он блокирует размножение раковых клеток. Однако его сигналы, опосредуемые белком STAT1, также способствуют адаптации злокачественных опухолей. В итоге раковые клетки приобретают способность избегать иммунных атак.

Ученые решили разобраться, как IFNγ активирует этот малоизученный сигнальный путь, связанный с STAT1, и к чему это приводит. Оказалось, что в результате в опухолевых клетках происходят определенные так называемые эпигенетические изменения — они влияют на то, какие гены будут активны в клетке. Одновременно чрезмерно активируется главный регулятор клеточного обмена веществ — c-Myc. Высокие уровни этого белка отмечаются при многих типах рака.

Далее ученые обнаружили, что гены, которые активирует c-Myc, не только изменяют обмен веществ в клетках, но и препятствуют проникновению Т-клеток в опухоли, блокируют их атаку на раковые клетки.

Ученые полагают, что сигнальные пути, опосредованные белками STAT1 и STAT3, работают сообща. Они защищают опухолевые клетки от иммунной агрессии и способствуют полноценной злокачественной трансформации.

Доктор Хо отмечает:

Предыдущие исследования показали, что утрата белка STAT3 раковыми клетками способствует тому, что T-лимфоциты инфильтрируют опухоль, и она уменьшается в размерах. Нам удалось объяснить, почему так происходит. Лекарственные препараты, блокирующие STAT3, способны восстановить чувствительность опухолевых клеток к IFNγ.

Во время исследования была проведена большая работа: ученые использовали современный метод редактирования генома CRISPR, чтобы проанализировать в опухолях мышей 2078 ферментов, связанных с обменом веществ, и 40 метаболических генов, на активность которых влияет c-Myc. Эти ферменты и стали главными кандидатами в мишени для лекарственных препаратов.

В настоящее время иммунотерапия считается одним из самых перспективных направлений в лечении онкологических заболеваний. Многие ученые считают, что у нее есть огромный потенциал. Отчасти он уже раскрыт: существуют современные препараты из группы ингибиторов контрольных точек, которые активируют иммунитет и помогают ему бороться со злокачественной опухолью. Эти препараты помогают существенно продлевать жизнь больных со злокачественными опухолями на поздних стадиях. В клиниках федеральной сети «Евроонко» доступны все новейшие оригинальные иммунопрепараты, зарегистрированные в России. Наши врачи готовы немедленно приступить к лечению.

Источник: sciencedaily.com.