Dodano: 21 styczeń 2020r.

Nowo odkryty typ limfocytów T rozpoznaje i zabija wiele rodzajów nowotworów

Odkrycie nieznanego dotąd typu komórek układu odpornościowego, które wyposażone są w nowy typ receptora, daje nadzieję na opracowanie skutecznych terapii przeciwko wielu nowotworom. We wczesnych badaniach naukowcy z Uniwersytetu w Cardiff wykazali, że nowo odkryte limfocyty T zdolne są do rozpoznania i zabicia komórek nowotworów m.in. prostaty, piersi, płuc, krwi, jelita i wielu innych.

Nowo odkryty typ limfocytów T rozpoznaje i zabija wiele rodzajów nowotworów

 

Zespół naukowców z Uniwersytetu w Cardiff natknął się na nieznane dotychczas komórki przez przypadek. Uczeni analizowali próbki krwi zgromadzone w jednym z walijskich biobanków w poszukiwaniu komórek odpornościowych, które mogłyby zwalczać bakterie. To wtedy zauważyli komórkę układu odpornościowego z nigdy wcześniej niespotykanym receptorem.

Profesor Andrew Sewell, główny autor badania z Cardiff University of School of Medicine przyznał, że znalezienie komórki, która ma szerokie działanie przeciwnowotworowe jest niezwykłą rzeczą. - To było przypadkowe odkrycie, nikt nie wiedział, że taka komórka istnieje - powiedział prof. Sewell i dodał, że odkrycie to niesie ze sobą perspektywę opracowania uniwersalnej terapii przeciwko wielu rodzajom nowotworów.

Naukowcy stojący za odkryciem podkreślają, że testy są wciąż na wczesnym etapie. Badania przeprowadzono jedynie u myszy i na ludzkich komórkach hodowanych w laboratorium, a nie u żywych pacjentów. Wyniki są jednak bardzo obiecujące. Ukazały się na łamach pisma „Nature Immunology”.

Immunoterapie

Terapie przeciwnowotworowe, w których używa się komórek układu odpornościowego, są zaliczane do tzw. immunoterapii. Metoda ta polega na pobraniu od chorego wytwarzanych w szpiku kostnym i dojrzewających w grasicy limfocytów T. Komórki następnie są modyfikowane genetycznie, namnażane, by potem podać je pacjentowi.

Limfocyty te u cierpiących na nowotwory przestają odróżniać zmutowane komórki i ich nie atakują, co umożliwia rozwój choroby nowotworowej. Najczęściej stosowana terapia tego typu – terapia CAR-T - przygotowywana jest indywidualnie dla każdego pacjenta i ma ponownie zaktywizować jego układ immunologiczny do walki z komórkami nowotworowymi.

Do DNA limfocytu T przy użyciu wirusa wszczepia się gen kodujący receptor, który rozpoznaje antygen specyficzny dla nowotworu, z którym komórka ma walczyć. Ale terapia CAR-T ma pewne ograniczenia. Jest kosztowna i dotyczy tylko kilku rodzajów nowotworów. Nie ma też zastosowania w przypadku guzów litych, które stanowią zdecydowaną większość nowotworów.

Nowo odkryte limfocyty T

Odkryte przez badaczy z Uniwersytetu w Cardiff limfocyty T wyposażone są w nieznany dotąd typ receptora limfocytu T (TCR), który rozpoznaje i zabija większość rodzajów nowotworów u ludzi, ignorując przy tym zdrowe komórki.

TCR rozpoznaje molekułę obecną na powierzchni szerokiego zakresu komórek nowotworowych, ale także zdrowych komórek. Jest w stanie odróżnić komórki zdrowe od nowotworowych i atakuje jedynie te ostatnie. Stojący za odkryciem uczeni przyznali, że oznacza to nowe, ekscytujące możliwości immunoterapii.

Jak to działa?

Konwencjonalne limfocyty T sprawdzają powierzchnię innych komórek w celu znalezienia anomalii i wyeliminowania komórek nowotworowych, które wyrażają nieprawidłowe białka, ale ignorują komórki zawierające normalne białka. System przez nie stosowany rozpoznaje małe części białek komórkowych, które są związane z cząsteczkami na powierzchni komórki zwanymi ludzkim antygenem leukocytarnym (HLA). Limfocyty T na tej podstawie kwalifikują komórki do unicestwienia bądź nie.

Ale HLA różni się u poszczególnych osób, stąd konieczność personalizowania terapii CAR-T. I tu właśnie pojawia się nowe odkrycie. Nieznany dotąd TCR może rozpoznawać wiele rodzajów nowotworów za pomocą molekuły o nazwie MR1. MR1 jest podobna do HLA, ale w przeciwieństwie do niej, nie różni się między poszczególnymi osobami, co stwarza nadzieję na opracowanie immunoterapii uniwersalnej dla wszystkich.

Przełom w leczeniu nowotworów?

Jak wykazali naukowcy z Cardiff, komórki odpornościowe wyposażone w nieznany wcześniej receptor zabijały komórki raka płuc, skóry, krwi, okrężnicy, piersi, kości, prostaty, jajnika, nerek i szyjki macicy, ignorując przy tym zdrowe komórki. Badacze dowiedli tego na ludzkich komórkach hodowanych w laboratorium.

Aby przetestować potencjał terapeutyczny nowo odkrytych komórek układu odpornościowego in vivo, naukowcy wstrzyknęli limfocyty T zdolne do rozpoznania MR1 myszom z nowotworami, które uprzednio zmodyfikowano genetycznie tak, by ich układ odpornościowy przypominał ludzki. Wyniki tych badań były - jak to określili uczeni - „zachęcające”, porównywalne z terapią CAR-T w modelu zwierzęcym.

Naukowcy z Uniwersytetu w Cardiff wykazali ponadto, że limfocyty T pacjentów z czerniakiem zmodyfikowane w celu wyrażenia nowego TCR mogą zniszczyć nie tylko komórki nowotworowe tego konkretnego pacjenta, ale także innych pacjentów, niezależnie od typu HLA.

- Mamy nadzieję, że ten nowy TCR otworzy nam drogę do opracowania terapii niszczących szeroką gamę nowotworów u wszystkich ludzi. Obecne terapie oparte na TCR mogą być stosowane tylko u mniejszości pacjentów chorych na niektóre rodzaje nowotworów. Celowanie w raka za pomocą limfocytów T zdolnych do rozpoznania MR1 jest ekscytującą możliwością. Niesie ze sobą perspektywę leczenia nowotworów uniwersalną terapią dla wszystkich – powiedział profesor Sewell. - Jeden typ komórek odpornościowych, który byłby w stanie zniszczyć wiele różnych rodzajów nowotworów u całej ludzkiej populacji? Wcześniej nikt nie wierzył, że to możliwe – dodał.

Nowe terapie przeciwnowotworowe na horyzoncie

Obecnie trwają badania mające na celu określenie dokładnego mechanizmu molekularnego, za pomocą którego nowy TCR rozróżnia zdrowe komórki od komórek nowotworowych. Uczeni sądzą, że mechanizm ten może wykrywać zmiany w metabolizmie komórkowym. Zespół naukowców z Uniwersytetu w Cardiff ma nadzieję na pierwsze testy nowej immunoterapii u ludzi pod koniec tego roku. Jednak by do tego doszło konieczne są dalsze testy bezpieczeństwa.

Profesor Sewell powiedział, że istotnym aspektem trwających testów bezpieczeństwa jest upewnienie się, że wyjątkowo skuteczne w zabijaniu komórek nowotworowych limfocyty atakują tylko komórki chore. - Jest jednak wiele przeszkód do pokonania, jeśli jednak testy się powiodą, mam nadzieję, że za kilka lat będzie można zastosować nowe leczenie u pacjentów – powiedział.

 

Źródło: Cardiff University, fot. NIAID/Flickr/CC BY 2.0. Na zdjęciu limfocyt. Fotografia nieco poprawiona, wykonana skaningowym mikroskopem elektronowym