Protein koji hrani rak može postati ključ za njegovo liječenje
Naučnici su otkrili način da protein koji obično podstiče rast tumora pretvore u moćno oružje. Ova inovativna metoda mogla bi promijeniti budućnost imunoterapije.
Protein koji pomaže rastu raka možda krije iznenađujući ključ za borbu protiv njega. Naučnici sa Cold Spring Harbor laboratorije (CSHL) otkrili su da aktiviranje ovog proteina u imunim ćelijama može učiniti te ćelije efikasnijim u napadu na tumore, čime se potencijalno otvara novi put ka liječenju karcinoma koji su otporni na postojeće terapije.
Ovi nalazi, objavljeni u časopisu Nature Immunology, mogli bi biti posebno važni za kolorektalni karcinom, koji je postao vodeći uzrok smrti povezane s rakom kod osoba mlađih od 50 godina. Mnogi pacijenti s oblicima bolesti koje je teško liječiti imaju ograničene mogućnosti, posebno kada hemoterapija i novije imunoterapije zakažu. Istraživanje sugeriše da protein koji se obično povezuje s rastom raka može postati snažna „sila“ za borbu protiv bolesti kada se aktivira u pravim ćelijama.
Pretvaranje proteina koji podstiče rak u oružje imunog sistema
Naučnici odavno znaju da fizička spremnost pacijenta može uticati na njegovu sposobnost da se odupre bolesti. Međutim, docent na CSHL-u, Semir Beyaz, istražuje drugačiju vrstu spremnosti: metaboličko zdravlje i učinak pojedinačnih ćelija.
„Postavili smo hipotezu da se faktori spremnosti raka i naših imunih ćelija možda ne razlikuju toliko“, rekao je on. „Oni su u istom univerzumu. Ograničeni su istim hemijskim i fizičkim pravilima. Dakle, nije iznenađujuće što su evoluirali na isti način.“
U središtu istraživanja je protein PPARD (peroxisome proliferator-activated receptor delta), koji pomaže u regulaciji načina na koji ćelije sagorijevaju masti za energiju. PPARD je transkripcijski faktor, što znači da kontroliše aktivnost gena uključenih u važne ćelijske procese.
Da bi razumjeli njegove efekte, Beyaz i njegove kolege počeli su proučavanjem miševa s kolorektalnim karcinomom. Otkrili su da, iako ćelije raka koriste PPARD da podrže vlastitu aktivnost, aktiviranje istog proteina u imunim ćelijama ima dramatično drugačiji efekat. Umjesto da pomaže tumorima da napreduju, to je promijenilo okolinu u onu koja pogoduje napadu imunog sistema na rak.
„Sve je u spremnosti ćelija“, objašnjava Beyaz. „Ono što ćelije jedu utiče na to kakve one postaju. Kada imune ćelije sagorijevaju više masti, postaju spremnije za borbu protiv raka.“
Punjenje snage CAR T ćelija u borbi protiv raka
Istraživači su zatim željeli utvrditi može li podsticanje ovog procesa sagorijevanja masti poboljšati sposobnost imunih ćelija da napadnu ljudski kolorektalni karcinom.
Okrenuli su se modifikovanim imunim ćelijama poznatim kao CAR T ćelije. Ove ćelije su dizajnirane da prepoznaju i napadnu rak, a CAR T terapije se već koriste za liječenje određenih vrsta karcinoma.
Tim je aktivirao PPARD u modifikovanim ćelijama i testirao ih na nekoliko eksperimentalnih modela ljudskog kolorektalnog karcinoma. To je uključivalo organoide, koji su minijaturni modeli tumora uzgojeni iz tkiva pacijenata, kao i ljudske ćelije raka kultivisane u laboratorijskim posudama i implantirane miševima.
Kroz ove eksperimente, CAR T ćelije s aktiviranim PPARD-om usporile su ili zaustavile rast tumora. Rezultati sugerišu da bi promjena načina na koji imune ćelije procesuiraju energiju mogla učiniti postojeće strategije imunoterapije efikasnijim, iako pristup još nije dokazan na pacijentima.
Potencijalna strategija protiv više vrsta raka
Kolorektalni karcinom bio je početni fokus istraživača zbog sve većeg broja oboljelih među mlađim odraslim osobama. Međutim, tim je potvrdio obećavajuće rezultate i kod drugih vrsta raka, uključujući rak dojke, rak jajnika i melanom, ozbiljan oblik raka kože.
Ovi nalazi otvaraju mogućnost da poboljšanje spremnosti imunih ćelija postane šira strategija za liječenje tumora koje je teško kontrolisati trenutnim terapijama.
Beyaz vjeruje da ova otkrića predstavljaju samo „vrh ledenog brijega“ kada je u pitanju pronalaženje novih načina za jačanje imunoterapije raka.
Potencijalne primjene mogu se proširiti i izvan raka. „Poboljšanje spremnosti imunih ćelija može pomoći i kod drugih stanja u kojima imuni sistem ne uspijeva očistiti oboljele ćelije“, kaže Beyaz.
Njegova laboratorija sada istražuje može li isti pristup pomoći u liječenju endometrioze, hroničnog upalnog stanja koje pogađa otprilike jednu od 10 žena. Poput kolorektalnog karcinoma, endometrioza ostaje veliki medicinski izazov, a postojeći tretmani često ne pružaju trajno olakšanje.
Iznenađujuće dobre i loše strane proteina raka
Beyaz upoređuje suprotstavljene uloge PPARD-a sa „Silom“ iz serijala Ratovi zvijezda. Ovisno o tome kako se koristi, ista temeljna moć može proizvesti vrlo različite ishode.
U ćelijama raka, PPARD može podržati napredovanje bolesti, baš kao što Darth Vader služi Imperatoru. Ali kada se aktivira u imunim ćelijama, može preuzeti suprotnu ulogu, podsjećajući na povratak Anakina Skywalkera na svijetlu stranu i pomažući u uništavanju bolesti.
„To je klasična borba između dobra i zla“, kaže Beyaz. „Kako dobro na kraju može prevladati? Aktivacija PPARD-a u imunim ćelijama mogla bi biti taj put.“
