Опухолевые клетки нередко используют хитрость, чтобы скрыться от иммунной системы: они перестают вырабатывать специальные белки, которые маркируют их как чужеродные. Долгое время считалось, что этот маневр позволяет раку избежать атаки Т-киллеров, но новое исследование показало, что такая уловка делает клетки уязвимыми для другого звена иммунитета. Открытие меняет представление о том, как работают защитные механизмы организма, и может помочь создать новые методы лечения рака и проведения трансплантации костного мозга.
Как иммунные клетки распознают угрозы
Защита организма от чужеродных клеток, включая раковые, опирается на работу белков гистосовместимости. Эти молекулы выступают своего рода маркерами: они прикрепляются к поверхности клеток и сигнализируют иммунной системе о том, что перед ней — свой или чужой объект.
Десятилетиями ученые придерживались четкого разделения функций этих белков. Специалисты полагали, что молекулы первого класса взаимодействуют только с Т-киллерами, а второго — только с Т-хелперами. Это правило легло в основу большинства исследований в иммунологии и онкологии.
Новая работа показала, что связь между этими компонентами сложнее, чем думали ранее. Исследователи обнаружили, что белки первого класса участвуют в реакциях с Т-хелперами, чего раньше никто не замечал.
- Белки гистосовместимости первого класса маркируют клетки для Т-киллеров;
- Белки второго класса передают сигналы Т-хелперам;
- Эти две системы работают независимо друг от друга.
Авторы исследования, включая директора онкологического центра при Медицинском колледже Бейлора и специалистов из Мичиганского университета, работали над проектом несколько лет. В команду входили аспиранты и сотрудники профильных лабораторий, а подробнее с результатами можно ознакомиться в публикации на научном портале.
Уязвимость клеток при потере белков первого класса
Чтобы избежать обнаружения Т-киллерами, многие опухоли снижают выработку белков гистосовместимости первого класса или полностью перестают их синтезировать. Этот процесс долгое время считался надежным способом защиты раковых клеток от иммунной атаки.
Ученые проверили, что происходит при снижении уровня этих белков, используя анализ транскриптома и функциональные исследования на мышах и образцах тканей человека. Ученые получили неожиданный результат: потеря маркеров первого класса делает клетки более чувствительными к атаке Т-хелперов.
Эти вспомогательные иммунные клетки запускают процесс клеточной гибели, вызванный железозависимым окислительным стрессом. Получается, что уклоняясь от одной ветви иммунной системы, опухоль становится беззащитной перед другой.
- Опухолевая клетка перестает вырабатывать белки первого класса;
- Т-киллеры перестают распознавать её как чужеродную;
- Т-хелперы получают сигнал к атаке через другие механизмы;
- Запускается процесс гибели клетки из-за железозависимого стресса.
Значение открытия для трансплантации костного мозга
Обнаруженный механизм работает не только в случае с онкологическими заболеваниями. Схожие эффекты ученые заметили при моделировании реакции трансплантат против хозяина — тяжелого осложнения, которое возникает после пересадки костного мозга.
Команда проанализировала крупные клинические и транскриптомные базы данных людей, которые проходили терапию ингибиторами контрольных точек при солидных опухолях. Специалисты выявили связь между новым иммунным механизмом и исходами лечения.
Результаты подтверждают: снижение уровня белков первого класса повышает способность Т-хелперов уничтожать целевые клетки, будь то раковые ткани или чужеродные клетки после трансплантации.
Исследователи полагают, что открытие позволит создать методы лечения, которые будут активировать Т-хелперы для борьбы с опухолями, которые научились уклоняться от атак Т-киллеров. Также данные указывают на то, что белки первого класса играют более широкую роль в том, насколько ткани чувствительны к повреждениям, вызванным Т-хелперами.
Перспективы создания новых методов иммунотерапии
Руководитель исследования отметил, что при дальнейшем подтверждении результатов они повлияют на понимание работы Т-клеточного иммунитета не только в онкологии и трансплантологии. Новые стратегии могут нацеливаться на белки первого класса и Т-хелперы, чтобы усиливать полезные реакции иммунитета или подавлять нежелательные.
При дальнейшем подтверждении результатов наша работа повлияет на понимание Т-клеточных иммунных реакций не только в онкологии и трансплантологии.
В проекте также участвовали сотрудники Института медицинских исследований Говарда Хьюза, а финансирование работы обеспечили гранты национальных институтов здравоохранения США и Института исследований и профилактики рака Техаса.
Открытие меняет базовые представления о том, как иммунные клетки взаимодействуют друг с другом и распознают угрозы. Смещение фокуса на Т-хелперы и белки первого класса может дать медицине инструменты для борьбы с опухолями, которые ранее считались неуязвимыми для стандартной иммунотерапии. Исследования в этом направлении продолжаются, и ученые надеются, что новые методы лечения пройдут клинические испытания в ближайшие годы.
