Предоставление Т-лимфоцитам дополнительной энергии заряжает их против рака
Т-лимфоциты (или Т-клетки) являются первой линией защиты от рака, но борьба, как правило, истощает их. Теперь ученые нашли способ предоставить им дополнительные «батарейки», чтобы они могли дольше бороться с раковыми клетками.
В честной борьбе иммунная система каждый раз уничтожала бы рак, но эта коварная болезнь не играет честно. Наряду с многочисленными уловками, позволяющими избежать обнаружения, опухоли создают вокруг себя микроокружение, токсичное для иммунных клеток, истощая их энергию. Устойчивый иммунный ответ против такого патогена, как рак, может привести к истощению Т-лимфоцитов.
Поиск способов зарядить иммунную систему для продолжения борьбы является основной целью иммунотерапии. Теперь ученые продемонстрировали новый способ обновления Т-лимфоцитов, по сути, заменив их «батарейки».
Митохондрии — это органеллы, которые производят химическую энергию для клеток, но во время истощения Т-лимфоцитов эти маленькие батарейки могут быть потеряны или повреждены. Предыдущие исследования показали, что раковые клетки могут использовать нанотрубки, такие как «крошечные щупальца», чтобы поглощать митохондрии из иммунных клеток. В новом исследовании ученые обнаружили, что они могут использовать тот же механизм, чтобы сделать обратное — пожертвовать новые митохондрии Т-лимфоцитам из стромальных (клетки соединительной ткани) клеток костного мозга (BMSC).
Команда ученых культивировала BMSC и Т-лимфоциты вместе, и через 48 часов обнаружила, что до четверти Т-клеток получили дополнительные митохондрии. Исследователи назвали эти усиленные иммунные клетки Mito+.
В тестах на мышах было обнаружено, что клетки Mito+ легче проникают в опухоли и начинают более сильную атаку на них. Опухоли резко уменьшились, и 75% обработанных мышей выжили в течение полного 60-дневного периода исследования. Напротив, у контрольных мышей опухоли продолжали расти, и все они умерли к 20-дневной отметке.
Интересно, что клетки Mito+ могут быстро размножаться и передавать свои дополнительные митохондрии новым клеткам. Другие иммунные клетки, такие как лимфоциты и CAR-T, также показали улучшенные способности убивать рак после получения дополнительных митохондрий.
«Эти сверх-заряженные Т-клетки преодолевают один из фундаментальных барьеров иммунотерапии, проникая в опухоль и преодолевая иммунное бесплодное состояние в опухоли», — сказал Шиладитья Сенгупта, автор исследования.
«Митохондрии обеспечивают топливо. Это похоже на то, как если бы мы отвозили Т-клетки на заправочную станцию и заправляли их топливом. Трансплантация митохондрий является началом специальной терапии, когда органелла доставляется в клетку, чтобы сделать ее более эффективной».
Ученые говорят, что в будущем BMSC могут быть взяты у пациентов и использованы для усиления их собственных иммунных клеток, которые затем возвращаются в организм для более эффективной борьбы с раком.
Исследование было опубликовано в журнале Cell.