Белок, питающий рак, может стать ключом к борьбе с ним

Белок, помогающий раку расти, может также содержать неожиданный ключ к его лечению. Ученые из Лаборатории холодной весны (CSHL) обнаружили, что активация этого белка в иммунных клетках может сделать их более эффективными при атаке на опухоли, потенциально открывая новый путь к лечению рака, устойчивого к существующей терапии.

Результаты, опубликованные в Nature Immunology, могут быть особенно важны при раке толстой кишки, который стал ведущей причиной смертности от рака среди людей моложе 50 лет. Многие пациенты с трудноизлечимыми формами заболевания имеют ограниченные возможности, особенно когда химиотерапия и новые иммунотерапевтические методы лечения не помогают. Исследование предполагает, что белок, обычно связанный с ростом рака, мог бы вместо этого стать мощной противораковой "силой" при активации в правильных клетках.

Ученые давно поняли, что физическая форма пациента может влиять на его способность противостоять болезни. Но помощник профессора CSHL Семир Бейаз исследует другой вид fitness: метаболическое здоровье и производительность отдельных клеток.

"Мы предположили, что факторы fitness рака и наших иммунных клеток могут быть не такими уж разными, - сказал он. - Они в одной вселенной. Они ограничены одними и теми же химическими и физическими правилами. Поэтому не удивительно, что они эволюционировали бы одинаково."

В центре исследования находится рецептор, активируемый пероксисомальным пролифератором дельта (PPARD), белок, который помогает регулировать, как клетки сжигают жир для получения энергии. PPARD является фактором транскрипции, что означает, что он контролирует активность генов, участвующих в важных клеточных процессах.

Чтобы понять его эффекты, Бейаз и его коллеги начали с изучения мышей с раком толстой кишки. Они обнаружили, что хотя раковые клетки используют PPARD для поддержки своей собственной деятельности, активация того же белка в иммунных клетках имела совершенно другой эффект. Вместо того чтобы помочь опухолям процветать, это сместило окружающую среду в направлении, благоприятствующем атаке иммунной системы на рак.

"Все дело в fitness клеток, - объясняет Бейаз. - То, что едят клетки, определяет, кем они являются. Когда иммунные клетки сжигают больше жира, они становятся более подходящими для борьбы с раком."

Далее исследователи хотели определить, может ли усиление этого процесса сжигания жира улучшить способность иммунных клеток атаковать рак толстой кишки человека.

Они обратились к модифицированным иммунным клеткам, известным как CAR T-клетки. Эти клетки модифицируются для распознавания и атаки рака, и терапия CAR T-клетками уже используется для лечения некоторых видов рака.

Команда активировала PPARD в модифицированных клетках и протестировала их против нескольких экспериментальных моделей рака толстой кишки человека. К ним относились органоиды - миниатюрные модели опухолей, выращенные из ткани пациента, а также раковые клетки человека, культивируемые в лабораторных чашках и имплантированные мышам.

Во всех этих экспериментах PPARD-активированные CAR T-клетки замедляли или останавливали рост опухоли. Результаты предполагают, что изменение того, как иммунные клетки перерабатывают энергию, может сделать существующие стратегии иммунотерапии более эффективными, хотя этот подход еще не доказан у пациентов.

Рак толстой кишки был первоначальным фокусом исследователей из-за растущего воздействия на молодых взрослых. Однако команда также подтвердила многообещающие результаты при других раках, включая рак молочной железы, рак яичников и меланому, серьезную форму рака кожи.

Эти результаты поднимают возможность того, что улучшение fitness иммунных клеток может стать более широкой стратегией лечения опухолей, которые трудно контролировать с помощью текущей терапии.

Бейаз считает, что открытия представляют только "верхушку айсберга" когда речь идет о поиске новых способов усиления противораковой иммунотерапии.

"Повышение fitness иммунных клеток также может помочь при других состояниях, когда иммунная система не может устранить больные клетки, - говорит Бейаз.

Его лаборатория теперь исследует, может ли этот же подход помочь в лечении эндометриоза, хронического воспалительного состояния, поражающего примерно одну из 10 женщин. Как и трудноизлечимый рак толстой кишки, эндометриоз остается серьезной медицинской проблемой, при которой существующие методы лечения часто не могут обеспечить длительное облегчение.

Бейаз сравнивает противоположные роли PPARD с "силой" в "Звездных войнах". В зависимости от того, как она используется, одна и та же основная сила может дать очень разные результаты.

В раковых клетках PPARD может поддерживать прогрессирование болезни, как Дарт Вейдер, служащий Императору. Но при активации в иммунных клетках она может принять противоположную роль, напоминая возвращение Энакина Скайуокера к свету и помогая вместо этого уничтожить болезнь.

"Это классическая борьба между добром и злом, - говорит Бейаз. - Как добро может в конечном итоге победить? Активация PPARD в иммунных клетках может быть способом."