Новости науки: Ученые нашли способ заставить клетки лейкемии убивать друг друга
Автор: Наталья В.
живопись: Давид Бурлюк "Зимний натюрморт", 1947 год, стиль- постимпрессионизм
Ученые из исследовательского Института Скриппса (TSRI, США) нашли способ превращать лейкозные клетки при лейкемии в иммунные клетки-киллеры.
Такое открытие-сюрприз может привести к новой мощной терапии лейкемии и, возможно, других видов рака.
"Это совершенно новый подход к лечению рака и мы работаем над тем, чтобы как можно скорее перейти к клиническим испытаниям и проверить его действие на человека», - говорят старший исследователь профессор Ричард А. Лернер, и профессор иммунохимии Лита Анненберга Хазен.
Выводы ученых о результатах открытия редкого человеческого антитела опубликованы в «Proceedings of the National Academy of Sciences».
Неожиданные эффекты
Изначально все незрелые клетки в костном мозге одинаковые и имеют на своей поверхности определенного типа белковые структуры, так называемые «рецепторы факторов роста». Эти рецепторы запускают процесс созревания клетки, когда к ним присоединяются антитела - специальные биохимические соединения. В зависимости от того, какое антитело на какой рецептор воздействует, развиваются различные клетки организма (например, определенные типы клеток крови). Лаборатория доктора Лернер имеет передовую технику для генерирования и сохранения огромной «библиотеки» всевозможных антител. Ученые использовали весь потенциал своего хранилища, чтобы найти антитела, которые связываются с желаемой целью или активируют нужные рецепторы на клетках, и смогли определить количество антител, которые активируют рецепторы клеток костного мозга.
Недавно лаборатория проводила исследования по поиску методов лечения для людей с нарушенной выработкой костным мозгом определенного типа иммунных и кровяных защитных клеток.
В процессе работы ученые отметили неожиданные эффекты, которые оказывают некоторые из антител на клетки костного мозга. В результате чего, вместо клеток крови из них созревают совершенно иные типы клеток, например нейроны (клетки головного мозга).
Это открытие привело команду к вопросу: «Интересно, могли бы какие-либо антитела повлиять на раковые клетки при лейкозе (лейкозные клетки также являются незрелыми клетками костного мозга, только мутантными) и превратить их в не-раковые?»
Чтобы узнать это, профессор Лернер и его команда проводят новое исследование, используя 20 типов недавно обнаруженных рецептор-активирующих антител, направив их против клеток острого миелоидного лейкоза. Один из типов этих антител оказал интересное влияние на лейкозные клетки.
Высокий процент клеток при острой миелоидной лейкемии имеют на своей поверхности тромбопоэтин – рецептор. И соответствующие антитела могли бы быть очень мощным и селективным активатором этого рецептора на клетках мозга. Когда эти антитела наносили на здоровые незрелые клетки костного мозга, это приводило к превращению их в мегакариоциты, клетки, которые в дальнейшем производят тромбоциты.
Однако когда антитела наносили на лейкозные клетки, они превращались в, так называемые, дендритные клетки, одни из ключевых клеток иммунной системы.
Эти данные сами по себе имели определенную стратегическую ценность, но это еще не было концом истории.
Команда профессора Лернера отметила, что при длительных выдержках антител на незрелых клетках и некоторых других лабораторных условиях, индуцированные дендритные клетки имели дальнейшее развитие. А именно они превращались в клетки, которые напоминали натуральные киллеры (NK).
NK-клетки представляют собой одну из сил быстрого реагирования иммунной системы. Они могут быть эффективными против вирусов, бактерий и раковых клеток, даже без предварительного облучения. Они не используют прикрепление к сугубо специфическим рецепторам для распознавания отдельных клеток, как это делают Т-лимфоциты-киллеры, но вместо этого они, в общих чертах, способны определить, есть ли рядом зараженная или злокачественная клетка.
"Эти антитела могли бы превратить лейкозные клетки во многие другие типы клеток. Но, почему-то, мы были достаточно удачливы, чтобы получить именно NK клетки», - говорит доктор Лернер.
«Братоубийство»
Исследователи изучили индуцированные NK- клетки с помощью электронной микроскопии и отметили, что многие из клеток пропустили свои усики через внешние мембраны соседних лейкозных клеток - их бывших собратьев. В результате испытаний «ин витро» («в пробирке»), скромное количество NK-клеток уничтожило около 15 процентов окружающей их клеточной популяции острого миелоидного лейкоза всего за 24 часа.
Любопытно, что «убивающий рак»- эффект индуцированных киллеров «оказался чисто братоубийственным». Исследователи обнаружили, что клетки рака груди не отмирают в больших количествах в присутствии NK-клеток.
Почему индуцированные NK- клетки нацелены только на своих «прародителей» пока не ясно. Вероятно, необходимо обнаружение каких-либо иных антител (и даже небольших молекул), которые, активизируя уже другие типы рецепторов, будут трансформировать другие типы раковые клеток в похожие клетки-убийцы себе подобных.
И хотя, ученым придется немало потрудиться, чтобы выявить все антитела ко всем видам рака, такое высокоизбирательное лечение, помимо своей основной ценности (излечение рака) имеет несколько преимуществ. Во-первых, лекарственный препарат в виде антител не требует дальнейшей модификации и может быть введен пациенту сразу. Во-вторых, их высокая специфичность (лечение только определенного вида рака) уменьшит вероятность побочных эффектов, что делает их гораздо более терпимым для всего организма, чем традиционная химиотерапия.
Наконец, терапия, при которой раковая клетка потенциально может быть превращена в убивающую рак NK- клетку, предполагает, что если стратегия работает – она может не только уменьшить клеточную популяцию целевого рака у пациента, но и исключить его вообще, т.е. привести к полному излечению.
«Мы находимся в дискуссии с фармацевтическими компаниями, чтобы перейти к клиническим испытаниям, после соответствующих доклинических исследований токсичности», - заключает профессор Лернер.
Источник информации: