Исследователи Санкт-Петербурга. Детская исследовательская больница Джуда открыла механизм, с помощью которого иммунные клетки, называемые регуляторными Т-клетками, сохраняют свою целостность и функционируют во время выполнения сложной задачи по удержанию иммунной системы под контролем. Такие Т-клетки являются ключом к предотвращению атаки иммунной системы на организм при аутоиммунном заболевании.
Исследователи заявили, что их результаты показывают, что лекарства, влияющие на этот защитный механизм, могут быть использованы для предупреждения иммунной системы о борьбе с раком.
Под руководством автора-корреспондента Хунбо Чи, Ph.D., член Св. Джуд Департамент иммунологии, исследование появилось на веб-сайте Nature Immunology сегодня как предварительная публикация.
Исследователи обнаружили, что как только регуляторные Т-клетки активируются, чтобы начать свою работу, они защищены своего рода клеточными "уборка" процесс, называемый аутофагией. Этот естественный деструктивный биологический механизм нацелен на молекулы, которые больше не нужны, и разрушает их, по существу избавляя клетку от молекулярного мусора. До этих исследований никто не знал, как регуляторные Т-клетки сохраняются при активации.
"Регуляторные Т-клетки – это очень специализированные клетки, которым требуется активация для выполнения своей функции по сокращению нежелательных иммунных реакций," Чи сказал. "Но эта активация – палка о двух концах, поскольку сама активация может дестабилизировать их. Им нужно модулировать эту активацию, иначе они потеряют стабильность, и многие из них умрут. Это может повредить иммунную функцию."
В своих экспериментах исследователи провели визуализационные исследования активированных регуляторных Т-клеток, которые продемонстрировали, что аутофагия действительно функционирует в клетках. Затем в исследованиях на мышах ученые удалили ключевые гены, названные Atg7 или Atg5, функция которых была необходима для аутофагии в регуляторных Т-клетках. Ученые обнаружили, что у мышей обнаружены ключевые характеристики нарушения функции регуляторных Т-лимфоцитов, включая воспалительные и аутоиммунные расстройства. Мыши также легче избавлялись от опухолей из своего тела из-за активированной иммунной системы.
Чи сказал, что устранение аутофагии также влияет на судьбу таких регуляторных Т-клеток. "Как только эти Т-клетки теряют аутофагическую активность, они, как правило, подвергаются чрезмерной гибели клеток," он сказал. "Но даже для оставшихся выживших клеток они, как правило, чрезмерно активируются и теряют свою идентичность, потому что начинают вести себя как нерегулирующие Т-клетки. Вот почему потеря аутофагии в регуляторных Т-клетках оказывает двойное влияние как на выживаемость, так и на стабильность."
Подробный анализ также показал, как устранение аутофагии влияет на основные энергетические метаболические пути Т-клеток, нарушая их функцию.
Чи сказал, что новое понимание роли аутофагии в регуляторных Т-клетках может позволить использовать двоякий подход к иммунотерапии рака. Авторы отметили: "С этой точки зрения, за счет усиления иммунных ответов, связанных с опухолью, нацеливание на аутофагию [регуляторных Т-клеток] может действовать в синергии со стратегиями, которые блокируют аутофагию в опухолевых клетках для дополнительных преимуществ в терапии рака."
В текущих исследованиях исследователи использовали трансплантированную линию клеток рака толстой кишки. В дальнейших исследованиях они планируют изучить роль аутофагии в иммунных реакциях на другие типы опухолевых клеток, чтобы определить, могут ли такие методы лечения быть эффективными при широком спектре видов рака.
Исследователи также будут стремиться лучше понять подробные биохимические механизмы, регулирующие связь аутофагии с метаболическими путями клетки.