aNK клетки – нова надежда в битката с рака

Неотдавна учени от Каролинския институт в Стокхолм обявиха пробив в имунологията, свързан с т.нар. aNK клетки, който би могъл да промени перспективите за лечението на онкологичните заболявания.

В следващите редове ще ви запознаем с това как организмът се бори с рака, какво представляват естествените клетки-убийци и техните адаптивни аналози, и защо откритието на aNK е толкова важно.

 

Вътрешната война: имунните клетки срещу рака

Човешкото тяло е като малка вселена, където нейните обитатели – трилиони клетки, изпълняват своите функции, за да може организмът да работи правилно и да живее. Понякога в генетичната програма на един обитател възниква „грешка“ и той започва да се размножава неконтролируемо, нарушавайки телесната хармония. Това е първата стъпка към развитието на рак.

Вселената на тялото обаче не е беззащитна. Тя притежава пазители – имунните клетки.

Сред тях има стражи– естествените NK клетки, които винаги бдят за нередности. Ако забележат нарушител, те не чакат заповед, а веднага го елиминират.

Другите защитници – цитотоксичните Т-лимфоцити, атакуват заплахите с прецизна точност, а Т-хелперите са стратегически командири на отбраната. Те отделят сигнали – белтъчни молекули, наречени цитокини, които призовават В-лимфоцитите и цитотоксичните Т-лимфоцити към битка. Освен това В-лимфоцитите произвеждат своеобразни оръжия – антитела. Чрез тях маркират злонамерените клетки и помагат на различните защитници по-бързо да откриват нарушителите, да ги блокират и унищожават.

При голяма „грешка“ в генетичната програма на някой обитател, той получава сигнал от вселената да се саморазруши. Обикновено засегнатата клетка изпълнява тази мисия по строго контролиран начин, за да не застраши останалите. Процесът се нарича апоптоза. Ако пък „грешката“ е по-малка, специални „ремонтни екипи“ от ензими и белтъци идват на помощ, и поправят клетъчната ДНК, за да предотвратят бъдещи проблеми.

Такава битка се води в тялото всяка секунда, пазейки го жизнено, здраво и в ред. В повечето случаи имунната система печели, но ако някоя клетка успее да се скрие от пазителите и започне да се дели като полудяла, възниква злокачественото заболяване.

 

аNK клетките – пазители с памет

 

 

Както вече отбелязахме, NK клетките атакуват всичко, което изглежда опасно или чуждо. Но те имат един недостатък – бързо забравят с кого са се срещнали и при всеки следващ сблъсък със стария враг започват битката отначало.

Наскоро учени са установили, че някои NK клетки притежават специален талант срещу особено коварен враг – т.нар. серозен овариален карцином с висок градиент (т.е. особено злокачествен). Тези клетки били наречени адаптивни или аNK клетки.

Те били способни да помнят и при повторна среща да разпознават агресивния тумор, атакувайки го със специална сила, която обикновените NK клетки нямали.

За да разберат как го правят, учените наблюдавали клетките по различни начини – чрез „компютърни карти“ (in silico), в миниатюрни лабораторни светове (in vitro) и направо в парченца тъкани (ex vivo). И открили нещо удивително: aNK клетките не само помнели туморите, но и успявали да се настанят точно в сърцето на агресора и да го атакуват.

Процесът на запомняне бил подпомогнат от мъдри разузнавачи с дървовидни ръце – дендритните клетки, които предавали сведения за врага по специални канали, наречени HLA-E/NKG2C и CXCR2 сигнализация. Така обикновените NK клетки се трансформирали в aNK клетки.

По какво тези адаптивни убийци се различават от останалите пазители в имунната армия? Цитотоксичните Т-лимфоцити също имат памет, но се активират когато видят конкретен дразнител, представен им от дендритните клетки, и атакуват само тази цел. В-лимфоцитите пък произвеждат антитела – специални белтъчни „куршуми“, които могат да неутрализират врага отдалеч, без да се налага да влизат в директен бой.

Предимствата на различните видове защити се оказват обединени в активностите на aNK клетките, които действат без да чакат разрешение, разпознават туморните мишени, дори най-сложните и прикритите, и проявяват способност да проникват дълбоко в туморната среда.

 

Способностите на aNK клетките – на езика на учените

 

 

Според изследователите от Каролинския институт, адаптивните NK (aNK) клетки представляват подтип на обикновените NK клетки и притежават свойства, наподобяващи памет. Освен това показват специфична цитотоксичност – способност точно да разпознават и ефективно да ликвидират целевите туморни клетки. Тези характеристики правят aNK клетките обещаващ инструмент за имунотерапията на рака.

Екип от института е проучил ролята на aNK клетките при сериозен овариален карцином с висок градиент, поставяйки акцент върху тяхната способност да изграждат туморно-специфична имунна памет и да се прицелват в автоложни тумори – т.е. тумори, произхождащи от собствените клетки на пациента.

Чрез комбинация от in silico, in vitro и ex vivo подходи било установено, че aNK клетките, в сравнение с конвенционалните NK клетки, проявяват реакции на припомняне, по-специфична цитотоксичност и предпочитано проникване в туморния участък.

Освен това данните показват, че aNK клетките взаимодействат с дендритните клетки в туморната среда чрез HLA-E/NKG2C оста и CXCR2 сигнализация, което подпомага формирането на тяхната памет и способността им да се прицелват в злокачественото образувание.

Тези резултати предполагат, че aNK клетките са мощни агенти и могат да бъдат използвани като част от NK-клетъчна имунотерапия.

 

Перспективи за по-ефективна онкотерапия

 

 

Досегашните лечения при раково заболяване намаляват туморната маса и удължават живота, но рядко са универсално ефективни. Те имат сериозни странични ефекти. Например химиотерапията често причинява косопад, гадене, потискане на имунната система и анемия, докато лъчетерапията е свързана с риск от увреждане на околните здрави тъкани, както и от хронични възпаления. Хирургичната намеса е ефективна при локализирани тумори, но при разпространени, метастатични форми не винаги премахва всички ракови клетки, а таргетната (прицелната) терапия действа само ако туморът притежава специфична молекула-мишена.

Комбинацията от различни лечебни методи – хирургично отстраняване на първичния тумор, последвано от химиотерапия или лъчетерапия за унищожаване на остатъчните клетки, а след това насочена терапия или имунотерапия за контрол над микроскопични метастази – обикновено дава най-добри резултати.

Но и при такъв подход някои ракови клетки могат да развият устойчивост, което ограничава пълното излекуване и прави необходимо по-нататъшно търсене и разработване на нови средства за изцеление.

„Досегашните резултати показват, че aNK клетките имат голям терапевтичен потенциал, особено при пациенти с трудно лечим рак на яйчниците“, пояснява Дхифaф Сархан, старши лектор в Катедрата по лабораторна медицина при Института „Каролинска“, ръководител на проучването за aNK клетките.

„Следващата стъпка на нашия екип е да разработим методи за увеличаване на броя и активността на aNK клетките и да проведем клинични изпитания за оценка на тяхното въздействие върху преживяемостта на пациентите“, допълва Сархан. Очакванията са, че aNK клетките ще действат като „елитни бойци“ в бъдещото лечение на рака, тъй като могат да съхраняват памет за агресивните тумори и да поддържат продължителна, целенасочена атака срещу тях.

Често задавани въпроси