Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте пролили свет на то, как опухолевые клетки перехитрили иммунную систему организма : UMass Amherst

Совершив первый в своем роде исследовательский прорыв, группа ученых из Массачусетского университета в Амхерсте проанализировала и описала то, что они называют «эффектом комара», который проливает свет на то, как определенные патогены, такие как раковые опухолевые клетки, могут перехитрить иммунную систему организма.

Подобно тому, как комары глотают кровь своего хозяина, Т-клетки иммунной системы включают цитоплазматический материал из опухолей в свою собственную цитоплазму. Хотя уже давно известно, что многие виды клеток могут переносить клеточный материал от одной к другой, перенос цитоплазмы никогда не наблюдался в Т-клетках. Последующее секвенирование одноклеточной РНК (scRNA) показывает, что цитоплазма опухолевых клеток изменяет механизм, ответственный за кодирование белка в Т-клетке хозяина. Исследование, опубликованное недавно в журнале Границы в иммунологииЭто важный шаг вперед в понимании того, как опухоли могут успешно уклоняться от иммунной системы, и, следовательно, шаг к более эффективному лечению.

Изображение

Одна из величайших загадок медицины заключается в том, как определенные патогены могут подавлять иммунную систему и широко распространяться. В иммунной системе много разных частей, но среди наиболее важных — Т-клетки, которые идентифицируют и атакуют патогены, и Т-регуляторные клетки, которые сообщают Т-клеткам, когда можно безопасно прекратить атаку, ограничивая побочный ущерб иммунной системе. тело.

И все же раковые опухолевые клетки научились вызывать короткое замыкание в иммунной системе, что часто приводит к катастрофическим последствиям для здоровых тканей. Как именно опухолевые клетки это делают, неизвестно, но, говорит Леонид Побезинскийдоцент кафедры ветеринарии и зоотехники Массачусетского университета в Амхерсте и старший автор статьи: «Мы впервые наблюдали, что Т-клетки и Т-регуляторные клетки поглощают немного опухолевой цитоплазмы и интегрируют ее в свою собственную».

Чтобы сделать открытие, Побезинский и его команда, включая первого автора Кайто Хиокиаспирант кафедры ветеринарии и зоотехники Массачусетского университета в Амхерсте и Елена ПобезинскаяДоцент кафедры ветеринарии и зоотехники Массачусетского университета и соавтор статьи сконструировал опухолевые клетки для производства сверхяркого флуоресцентного белка под названием ZsGreen. Затем они ввели светящиеся зеленым опухолевые клетки в модель мыши. Через восемь дней иммунные клетки модели, проникающие в опухоль, были собраны и проанализированы с использованием современного оборудования в лаборатории. Проточной цитометрии лаборатория Массачусетского университета в Амхерсте Институт прикладных наук о жизни.

«То, что мы увидели, было поразительно», — говорит Побезинская. «Т-клетки светились однородным зеленым цветом, что говорит нам о том, что цитоплазма опухоли была широко распространена по всей Т-клетке».

Еще более удивительным было то, что Т-регуляторные клетки также загорелись. И команда обнаружила, что клетки, светящиеся ярче всего, были наиболее истощены в борьбе с опухолью. Наконец, команда определила, что для переноса клеточного материала необходимо, чтобы клетки опухоли и иммунной системы вступали в физический контакт друг с другом.

«Мы знаем, что опухолевые клетки используют несколько способов подавления иммунной системы», — говорит Хиоки. «Теперь мы также знаем, что Т-клетки включают часть опухоли в свою собственную цитоплазму и что наименее агрессивные иммунные клетки содержат больше всего опухолевой цитоплазмы. Чего мы не знаем, так это почему. Т-клетки ищут еду? Пытаются ли они исследовать новую среду и адаптироваться к ней, захватывая части других клеток? И, наконец, не использует ли опухоль этот механизм, чтобы отключить Т-клетки?»

Все эти вопросы являются следующими шагами для авторов, чья работа была поддержана Национальными институтами здравоохранения и Национальной исследовательской службой.