Kræft: Sletning af to molekyler øger immunresponset
Ifølge en ny undersøgelse kan sletning af to nøglemolekyler give immunceller et meget tiltrængt boost i kampen mod kræft og infektioner. Disse resultater har vigtige implikationer for kræftimmunterapi og en mulig kur mod HIV.
Vores immunsystem besidder et rigt arsenal af "våben", som det kan bruge i kampen mod sygdomme.
Såkaldte CD8 T-celler er en del af dette arsenal. I tilfælde af en infektion fra vira eller bakterier sendes CD8 T-celler for at ødelægge de inficerede celler.
Nogle gange kaldes cytotoksiske T-lymfocytter, CD8 T-celler er også nøglen i kampen mod kræft og i brugen af immunterapi mod tumorer.
CD8 T-celler kan genkende og dræbe maligne celler ved at udskille cytokiner og frigive cytotoksiske stoffer. Når kræften er for stærk, kan disse celler dog blive overvældede.
Ny forskning kan have fundet en måde at give disse celler den styrke, de har brug for til at fortsætte kampene.
Shomyseh Sanjabi, en assisterende efterforsker ved Gladstone Institutes og lektor i mikrobiologi og immunologi ved University of California, San Francisco, ledede den nye undersøgelse, der blev offentliggjort i tidsskriftet PNAS.
Effektorceller og hukommelsesceller
Sanjabi forklarer motivationen for forskningen og siger: "Problemet er, at CD8 T-celler ofte er opbrugt i kræft og kroniske infektioner som HIV, så de dør af eller holder op med at fungere ordentligt."
”Jeg har forsøgt bedre at forstå, hvordan disse celler udvikler sig for at finde måder, der kan hjælpe dem med at genvinde deres funktion og leve længere,” tilføjer hun.
Som forskerne forklarer, i den første fase af kampen mod patogener - eller "fremmede angribere" såsom bakterier eller vira - går CD8 T-celler i "effektorcelle" -tilstand. Som effektorceller formerer de sig meget hurtigt og "marcherer" hurtigt til skadestedet.
Men så snart de opfylder deres pligt, dræber de inficerede celler og fjerner patogenet, er de fleste effektorceller "programmeret" til at dø. På denne måde undgår immunsystemet den situation, hvor “overivrige” immunceller begynder at angribe din egen krop.
Der er dog også effektorceller, der overlever. Disse udvikler sig til såkaldte hukommelsesimmunceller, hvis rolle er at "huske" patogenet, de behandlede, så de kan reagere hurtigere og mere effektivt, næste gang de konfronteres med det.
Sanjabi og team mistænkte, at to molekyler, kaldet Sprouty (Spry) 1 og Spry 2, ville påvirke denne transformation fra effektorceller til hukommelsesceller. Så hun og hendes kolleger slettede de gener, der var ansvarlige for disse molekyler i CD8 T-cellerne hos mus.
De positive virkninger af at slette Spry 1 og 2
Forskerne afslørede, at når Spry 1 og 2 blev slettet, overlevede flere effektor CD8 T-celler og blev til hukommelsesceller. Ikke kun det, men de efterfølgende hukommelsesceller var stærkere og bedre i stand til at beskytte mod patogener end normale hukommelsesceller.
Endelig påvirker nedbrydning af immuncellerne i de to molekyler også, hvordan cellerne brugte deres energi. Første undersøgelsesforfatter Hesham Shehata forklarer, at i modsætning til effektorceller er hukommelsesceller afhængige af en anden energikilde for deres overlevelse: fedt snarere end sukker.
Shehata forklarer også, hvorfor dette er ekstremt vigtigt. "Tumorceller bruger meget glukose, så effektorceller har svært ved at overleve i tumormiljøet, fordi de ikke har en tilstrækkelig energikilde."
"Mens hukommelsesceller generelt ikke er afhængige af glukose," siger han, "viser vores undersøgelse, at effektorceller uden Sprouty 1 og 2 bruger mindre glukose, så de kunne overleve og fungere i et tumormiljø meget bedre."
Implikationer for kræft, hiv-infektioner
"Ved at kaste lys over Sprouty 1 og 2's rolle afslørede vores arbejde endnu et lag af den underliggende biologi af T-celler," fortsætter Shehata.
”Celler, der mangler Sprouty 1 og 2, har et enormt potentiale ikke kun til at bekæmpe tumorer, men også kroniske virusinfektioner. Det er spændende, at vores undersøgelse kan anvendes i flere sammenhænge. "
Hesham Shehata
Faktisk kunne hukommelsesimmunceller boostet ved at slette de to molekyler potentielt detektere og dræbe HIV i dets latente form. Denne sovende form for virussen har været en af de største hindringer for at helbrede hiv.
I kræft har undersøgelser påpeget vigtigheden af hukommelsesceller i immunterapi. Specifikt er det blevet foreslået, at genaktivering af hukommelses-CD8 + T-celler er afgørende for at forhindre tilbagefald.
"Der har været stor interesse inden for det videnskabelige samfund," bemærker Sanjabi, "for at forbedre udviklingen og funktionen af hukommelse CD8 T-celler, som fungerer bedre for immunterapier end effektor-T-celler." Hun refererer videre til CAR T-celleterapi, en innovativ form for immunterapi, der får stadig større opmærksomhed.
“Vores fund,” fortsætter hun med at sige, “kunne give en mulighed for at forbedre fremtidig konstruktion af CAR T-celler mod tumorer. Dette kan potentielt bruges i kombination med en genomredigeringsteknik som CRISPR, der fjerner Sprouty 1 og 2-molekylerne fra cellerne for at gøre dem mere effektive. ”
