Očkovanie senescentnými bunkami by mohlo byť možnou terapiou proti rakovine

Očkovanie senescentnými bunkami by mohlo byť možnou terapiou proti rakovine

Rakovinové bunky majú množstvo charakteristík, ktoré umožňujú imunitnému systému ich rozpoznať a napadnúť ich. Tieto isté bunky však vytvárajú prostredie, ktoré blokuje imunitné bunky a chráni nádor. To znamená, že imunitné bunky nemôžu dosiahnuť rakovinové bunky, aby ich odstránili. Veda už roky pracuje na zvýšení účinnosti imunitného systému proti rakovine pomocou vakcín založených na mŕtvych nádorových bunkách.

Vedci z IRB Barcelona pod vedením výskumníka ICREA Dr. Manuela Serrana a Dr. Federica Pietrocola, teraz z Karolinska Institutet vo Švédsku, študovali, ako vyvolanie starnutia v rakovinových bunkách zlepšuje účinnosť imunitnej odpovede vo väčšej miere ako odumreté rakovinové bunky. Po vakcinácii zdravých myší starnúcimi rakovinovými bunkami a následnej stimulácii tvorby nádorov vedci pozorovali, že u zvierat sa nevyvinula žiadna rakovina alebo sa u nich rakovina rozvinula výrazne menej. Analyzovali aj účinnosť očkovania u zvierat, u ktorých sa už vyvinuli nádory. Hoci výsledky boli miernejšie v dôsledku ochrannej bariéry nádoru, zlepšenia boli pozorované aj v tomto prostredí.

Naše výsledky ukazujú, že starnúce bunky sú preferovanou možnosťou, pokiaľ ide o stimuláciu imunitného systému proti rakovine, a pripravujú pôdu na zváženie očkovania týmito bunkami ako možnej terapie.

Dr. Manuel Serrano, vedúci Laboratória bunkovej plasticity a chorôb v IRB Barcelona

Vedci testovali túto techniku ​​na zvieracích modeloch melanómu, typu rakoviny charakterizovanej silnou aktiváciou imunitného systému, ako aj na modeloch rakoviny pankreasu, ktoré predstavujú silné bariéry pre imunitné bunky. Profylaktická vakcinačná terapia starnúcimi rakovinovými bunkami bola účinná proti obom typom nádoru. Štúdiu doplnili aj o vzorky nádorov od pacientov s rakovinou, čím potvrdili, že ľudské rakovinové bunky majú tiež väčšiu schopnosť aktivovať imunitný systém, ak boli predtým zostarnuté.

Skupina teraz študuje kombinovanú účinnosť očkovania starnúcou bunkou a imunoterapie.

Starnutie a jeho schopnosť aktivovať imunitný systém

Senescencia je latentný stav, ktorý dosiahnu poškodené alebo zostarnuté bunky, v ktorom sa nemnožia, ale ani nezanikajú. Senescentné bunky uvoľňujú do svojho okolia informačné signály, ktoré varujú pred ich prítomnosťou a stimulujú zápalovú reakciu a regeneráciu tkaniva.

V súvislosti s rakovinou výskumníci pod vedením Dr. Serrana zisťujú, že ich vlastnosti robia zo starnúcich buniek dobrú možnosť na aktiváciu imunitného systému a zlepšenie jeho reakcie na nádor. Na jednej strane starnúce bunky ako živé bunky zostávajú v tele dlhšie ako mŕtve, a preto môžu dlhšie stimulovať imunitný systém. Na druhej strane, keďže sa tieto bunky nedelia, nedokážu nádor regenerovať.

"Naša štúdia dospela k záveru, že indukcia starnutia v nádorových bunkách zlepšuje rozpoznávanie týchto buniek imunitným systémom a tiež zvyšuje intenzitu reakcie, ktorú generujú. Naše výsledky sú teda veľmi pozitívne," vysvetľuje Inés Marín, doktorandka z rovnakého laboratória a prvá autorka štúdie.

Elektronická kniha Výskum rakoviny

Kompilácia top rozhovorov, článkov a noviniek za posledný rok. Stiahnite si bezplatnú kópiu

Ako bolo pozorované v tejto štúdii, senescentné bunky prezentujú jedinečné signály, ktoré stimulujú rozpoznávanie a aktiváciu imunitného systému a ktoré sú odlišné od signálov prezentovaných bunkami pred vyvolaním starnutia.

Paralelný objav Dr. Scotta W. Loweho a Dr. Direny Alonso-Curbelo

Objav laboratória Cellular Plasticity and Disease Laboratory bol publikovaný súčasne a v rovnakom časopise ako ďalší článok pod vedením Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC) v New Yorku a dokončený v spolupráci s IRB Barcelona. Direna Alonso-Curbello, teraz vedúca Laboratória zápalu, plasticity tkaniva a rakoviny v IRB Barcelona, ​​a Dr. Autor Scott W. Lowe, prichádza k doplňujúcim záverom, hoci skúma tému s veľmi odlišným prístupom.

Stručne povedané, práca začatá v MSKCC sa zamerala na opis toho, ako indukcia starnutia v nádorových bunkách mení molekulárne programy, ktoré sprostredkúvajú komunikáciu medzi nádorom a imunitným systémom. "K dnešnému dňu sa väčšina štúdií zamerala na schopnosť starnúcich buniek "vysielať" zápalové signály do svojho prostredia. Naša práca ukazuje, že táto komunikácia je obojsmerná, čo dokazuje, že starnutie zvyšuje schopnosť buniek "prijímať" signály z ich prostredia. "Aktivujte kľúčové cesty pre ich rozpoznanie a zničenie cytotoxickými T bunkami," vysvetľuje Dr. Alonso-Curbelo.

Táto práca ukazuje, že schopnosť „prijímať“ signály z prostredia, zvýšená indukciou starnutia, zvyšuje protinádorový účinok signálov, ako je interferón, robí nádorové bunky viditeľnejšími pre imunitný systém a reaktivuje protinádorovú imunitu v modeloch rakoviny pečene.

Iné choroby súvisiace s vekom a tie, v ktorých prevládajú starnúce bunky, ako je ateroskleróza, by tiež mohli ťažiť z potenciálnych vakcín so senescentnými bunkami. V tejto súvislosti vedci z IRB Barcelona tiež uvádzajú, že senescentné bunky môžu imunitné bunky nesprávne rozpoznať ako cudzie bunky. Tieto výsledky sú v súlade s výsledkami iných výskumníkov pracujúcich na bunkách vystavených stresu, ktoré sa tiež môžu zameniť za cudzie bunky.

Štúdia vedená IRB Barcelona bola vykonaná v spolupráci s laboratóriami vedenými Dr. Mariou Abad a Dr. Alenou Gros v Inštitúte onkológie Vall d’Hebron (VHIO) v Barcelone a Dr. Etienne Caronom vykonaným vo Výskumnom centre CHU Sainte-Justine v Kanade. Okrem toho oddelenie bioštatistiky a bioinformatiky pod vedením Dr. Camille Stephan-Otto Attoliniho a centrálne pracovisko pre histopatológiu pod vedením Dr. Neusa Pratsa, obe v IRB Barcelona.

Zdroj:

Ústav pre biomedicínsky výskum – IRB

Referencia:

Marin, M., a kol. (2022) Bunkové starnutie je imunogénne a podporuje protinádorovú imunitu. Objav rakoviny. doi.org/10.1158/2159-8290.CD-22-0523.

.