Szczepienie starzejącymi się komórkami może być możliwą metodą leczenia raka

Szczepienie starzejącymi się komórkami może być możliwą metodą leczenia raka

Komórki nowotworowe mają szereg cech, które pozwalają układowi odpornościowemu je rozpoznać i zaatakować. Jednak te same komórki tworzą środowisko, które blokuje komórki odpornościowe i chroni nowotwór. Oznacza to, że komórki odpornościowe nie mogą dotrzeć do komórek nowotworowych, aby je usunąć. Nauka od lat pracuje nad zwiększeniem skuteczności układu odpornościowego w walce z nowotworami poprzez stosowanie szczepionek opartych na martwych komórkach nowotworowych.

Naukowcy z IRB Barcelona pod kierownictwem badacza ICREA, dr Manuela Serrano i dr Federico Pietrocola, obecnie w Karolinska Institutet w Szwecji, badali, w jaki sposób wywoływanie starzenia się komórek nowotworowych poprawia skuteczność odpowiedzi immunologicznej w większym stopniu niż martwe komórki nowotworowe. Po zaszczepieniu zdrowych myszy starzejącymi się komórkami nowotworowymi, a następnie pobudzeniu powstawania nowotworu, naukowcy zaobserwowali, że u zwierząt nie rozwinął się żaden nowotwór lub nowotwór występował w znacznie mniejszym stopniu. Przeanalizowali także skuteczność szczepionki u zwierząt, u których rozwinął się już nowotwór. Chociaż wyniki były bardziej umiarkowane ze względu na barierę ochronną nowotworu, poprawę zaobserwowano również w tym przypadku.

Nasze wyniki pokazują, że starzejące się komórki są preferowaną opcją, jeśli chodzi o stymulację układu odpornościowego przed rakiem i torują drogę do rozważenia szczepienia tymi komórkami jako możliwej terapii”.

Dr Manuel Serrano, kierownik Laboratorium Plastyczności Komórkowej i Chorób w IRB Barcelona

Naukowcy przetestowali tę technikę na zwierzęcych modelach czerniaka – rodzaju nowotworu charakteryzującego się silną aktywacją układu odpornościowego, a także na modelach raka trzustki, które stanowią silną barierę dla komórek odpornościowych. Profilaktyczna terapia szczepionkowa starzejącymi się komórkami nowotworowymi była skuteczna w przypadku obu typów nowotworów. Uzupełnili także badanie próbkami nowotworów pobranymi od pacjentów chorych na raka, potwierdzając, że ludzkie komórki nowotworowe mają również większą zdolność do aktywacji układu odpornościowego, jeśli zostały wcześniej postarzone.

Grupa bada obecnie łączną skuteczność szczepień starzejących się komórek i terapii immunoterapeutycznych.

Starzenie się i jego zdolność do aktywacji układu odpornościowego

Starzenie się to stan utajony, do którego docierają uszkodzone lub starzejące się komórki, w którym nie rozmnażają się, ale też nie znikają. Starzejące się komórki wysyłają do otoczenia sygnały informacyjne, które ostrzegają o ich obecności i stymulują reakcję zapalną oraz regenerację tkanek.

W związku z rakiem naukowcy pod kierunkiem dr Serrano odkrywają, że ich właściwości sprawiają, że starzejące się komórki są dobrą opcją do aktywacji układu odpornościowego i poprawy jego reakcji na nowotwór. Z jednej strony starzejące się komórki, jako komórki żywe, pozostają w organizmie dłużej niż komórki martwe i dlatego mogą dłużej stymulować układ odpornościowy. Z drugiej strony, ponieważ komórki te nie dzielą się, nie mogą zregenerować guza.

„Nasze badanie stwierdza, że ​​indukcja starzenia się komórek nowotworowych poprawia rozpoznawanie tych komórek przez układ odpornościowy, a także zwiększa intensywność generowanej przez nie odpowiedzi. Nasze wyniki są zatem bardzo pozytywne” – wyjaśnia Inés Marín, doktorantka z tego samego laboratorium i pierwsza autorka badania.

eBook Badania nad rakiem

Zestawienie najważniejszych wywiadów, artykułów i aktualności z ostatniego roku. Pobierz bezpłatną kopię

Jak zaobserwowano w tym badaniu, starzejące się komórki prezentują unikalne sygnały, które stymulują rozpoznanie i aktywację układu odpornościowego, różniące się od sygnałów prezentowanych przez komórki przed wywołaniem starzenia.

Równoległe odkrycie dr Scotta W. Lowe'a i dr Direny Alonso-Curbelo

Odkrycie Cellular Plasticity and Disease Laboratory zostało opublikowane jednocześnie i w tym samym czasopiśmie, co inny artykuł kierowany przez Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC) w Nowym Jorku i ukończony we współpracy z IRB Barcelona. Ta ostatnia, autorstwa dr Direny Alonso-Curbello, obecnie kierownika Laboratorium Zapaleń, Plastyki Tkankowej i Raka w IRB Barcelona, ​​oraz dr. Autora: Scott W. Lowe, dochodzi do uzupełniających wniosków, chociaż bada temat z zupełnie innego podejścia.

Krótko mówiąc, prace rozpoczęte w MSKCC skupiały się na opisaniu, w jaki sposób indukcja starzenia się w komórkach nowotworowych zmienia programy molekularne pośredniczące w komunikacji między nowotworem a układem odpornościowym. „Dotychczas większość badań skupiała się na zdolności starzejących się komórek do „wysyłania” sygnałów zapalnych do swojego otoczenia. Nasza praca pokazuje, że ta komunikacja jest dwukierunkowa, co pokazuje, że starzenie się zwiększa zdolność komórek do „odbierania” sygnałów z otoczenia. „Aktywuj kluczowe ścieżki ich rozpoznawania i niszczenia przez cytotoksyczne limfocyty T” – wyjaśnia dr Alonso-Curbelo.

Praca ta pokazuje, że zdolność „odbierania” sygnałów z otoczenia, zwiększona przez indukcję starzenia, wzmacnia przeciwnowotworowe działanie sygnałów takich jak interferon, sprawia, że ​​komórki nowotworowe są bardziej widoczne dla układu odpornościowego i reaktywuje odporność przeciwnowotworową w modelach raka wątroby.

Inne choroby związane z wiekiem oraz te, w których dominują starzejące się komórki, takie jak miażdżyca, również mogłyby odnieść korzyści z potencjalnych szczepionek zawierających starzejące się komórki. W tym kontekście naukowcy z IRB Barcelona donoszą również, że starzejące się komórki mogą być błędnie rozpoznawane przez komórki układu odpornościowego jako komórki obce. Wyniki te są zgodne z wynikami innych badaczy pracujących nad komórkami narażonymi na stres, które również można pomylić z komórkami obcymi.

Badanie, kierowane przez IRB Barcelona, ​​zostało przeprowadzone we współpracy z laboratoriami kierowanymi przez dr Marię Abad i dr Alenę Gros w Instytucie Onkologii Vall d’Hebron (VHIO) w Barcelonie oraz dr Etienne Caron w Centrum Badawczym CHU Sainte-Justine w Kanadzie. Ponadto Departament Biostatystyki i Bioinformatyki pod kierownictwem dr Camille'a Stephan-Otto Attoliniego oraz centralny ośrodek histopatologii pod kierunkiem dr Neus Prats, oba w IRB Barcelona.

Źródło:

Instytut Badań Biomedycznych – IRB

Odniesienie:

Marin, M. i in. (2022) Starzenie się komórek jest immunogenne i sprzyja odporności przeciwnowotworowej. Odkrycie raka. doi.org/10.1158/2159-8290.CD-22-0523.

.