Новый способ манипулирования иммунными клетками может лечить рак и аутоиммунные заболевания
Ученые открыли новый способ обуздать аутоиммунитет и стимулировать организм к борьбе с раком. В этом методе используется ранее неизвестный лекарственный путь для манипулирования иммунными клетками.
Открытие касается молекулы под названием тетрагидробиоптерин (BH4), которая уже хорошо известна тем, кто изучает биологию мозга и нервной системы.
Однако новое исследование показывает, что BH4 играет ранее неизвестную роль - он помогает контролировать рост Т-клеток в иммунной системе.
Т-клетки - это белые кровяные тельца, которые ищут и атакуют потенциально вредные патогены, такие как вирусы, бактерии и клетки-изгои, в том числе те, которые могут вызывать рак.
Руководителями исследования являются исследователи Института молекулярной биотехнологии Австрийской академии наук (IMBA) в Вене и другие исследователи Бостонской детской больницы в Массачусетсе. Журнал Природа недавно опубликовал результаты.
«Одна интересная особенность нашего открытия заключается в том, что система, которая на самом деле известна в нейробиологии на протяжении десятилетий, может играть такую ключевую роль в биологии Т-клеток», - говорит соавтор исследования Йозеф М. Пеннингер, научный руководитель и директор-основатель IMBA.
Он объясняет, что открытие «связывает две совершенно разные системы в нашем теле» и что «было поистине потрясающе найти такого важного нового игрока в биологии Т-клеток».
Он добавляет, что особенно интересно то, что открытие касается контроля роста Т-клеток, а не их активации.
Рак и аутоиммунитет
Открытие должно привести к широкому спектру медицинских применений, от борьбы с аутоиммунными заболеваниями, астмой и аллергией до нового способа активировать противоопухолевый иммунитет, - заключает Пеннингер.
Использование собственных лечебных механизмов организма для борьбы с болезнями - быстрорастущая область медицинских исследований.
Два ученых получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 2018 года за разработку подхода к терапии рака, который стимулирует врожденную способность иммунной системы разрушать опухолевые клетки.
Такие открытия совершают революцию в методах лечения рака - болезни, которая поражает миллионы людей во всем мире и оказывает значительное влияние на общество.
По оценке Национального института рака, в 2018 году врачи диагностируют 1735350 новых случаев рака и что 609640 человек умрут от этого заболевания в Соединенных Штатах.
Заболевания также могут быть результатом сверхактивной или неверно направленной иммунной системы. Существует более 80 типов аутоиммунных заболеваний, и они возникают из-за того, что иммунная система атакует здоровые ткани, принимая их за угрозу.
Общие аутоиммунные заболевания включают воспалительное заболевание кишечника, диабет 1 типа, системную красную волчанку и ревматоидный артрит.
Согласно отчету Национального института здоровья (NIH) за 2005 год, до 23,5 миллиона человек в США страдают аутоиммунным заболеванием, и что «распространенность этого заболевания растет».
Американская ассоциация аутоиммунных заболеваний, однако, заявляет, что данные NIH учитывают только 24 аутоиммунных заболевания и что фактическая цифра, скорее всего, составляет около 50 миллионов.
Блокаторы BH4
Организм использует BH4 для производства серотонина и дофамина, двух гормонов, которые отправляют сигналы между клетками мозга и нервной системы.
Авторы нового исследования показали, что молекула также имеет решающее значение для биологии Т-клеток. Они продемонстрировали, что снижение клеточной продукции BH4 «серьезно» ограничивает «пролиферацию зрелых мышиных и человеческих Т-клеток».
Похоже, что Т-клеткам нужен BH4, чтобы регулировать железо и вырабатывать энергию. Это согласуется с выводами гораздо более ранних исследований, которые связали дефицит железа с проблемами с иммунной системой.
На мышиных моделях рака команда обнаружила, что увеличение BH4 вызывает рост большего количества Т-клеток и уменьшение опухолей. Похоже, что BH4 делает это, преодолевая молекулу кинуренина, которая обычно подавляет рост Т-клеток в опухолях.
Соавтор книги Клиффорд Дж. Вульф, директор F.M. Центр нейробиологии Кирби при Бостонской детской больнице удивляется, что «молекула, признанная важной для многих функций в нейробиологии, теперь считается ключевой для совершенно новых методов лечения».
Описывая эффекты изменения количества BH4, Вульф объясняет: «Когда мы уменьшаем его, мы блокируем пролиферацию Т-клеток при аутоиммунных заболеваниях или астме. Когда мы набираем его, мы можем заставить Т-клетки расти и атаковать опухолевые клетки даже в неблагоприятных условиях ».
Исследователи протестировали некоторые блокаторы BH4 на мышиных моделях аллергии и аутоиммунных заболеваний. Лекарства «успокаивали» аутоагрессивные Т-клетки, останавливали аллергическое воспаление и не позволяли Т-клеткам вызывать аутоиммунные атаки в кишечнике и мозге.
Они надеются вскоре испытать лекарство, основанное на этом подходе, на людях.
«Прелесть подхода заключается в том, что вместо того, чтобы нацеливаться на один цитокин или класс Т-клеток, мы останавливаем пролиферацию всех связанных с заболеванием Т-лимфоцитов, и это может проявляться в активности во множестве различных клинических состояний».
Клиффорд Дж. Вульф
