Cancer: Radering av två molekyler ökar immunsvaret
Enligt en ny studie kan radering av två nyckelmolekyler ge immunceller en välbehövlig boost i kampen mot cancer och infektioner. Dessa resultat har viktiga konsekvenser för cancerimmunterapi och ett potentiellt botemedel mot HIV.
Vårt immunsystem har en rik arsenal av "vapen" som den kan använda i kampen mot sjukdomar.
Så kallade CD8 T-celler är en del av denna arsenal. Vid en infektion från virus eller bakterier skickas CD8 T-celler för att förstöra de infekterade cellerna.
Ibland kallas cytotoxiska T-lymfocyter, CD8 T-celler är också viktiga i kampen mot cancer och i användningen av immunterapi mot tumörer.
CD8 T-celler kan känna igen och döda maligna celler genom att utsöndra cytokiner och frigöra cytotoxiska ämnen. När cancer är för stark kan dessa celler dock bli överväldigade.
Ny forskning kan ha hittat ett sätt att ge dessa celler den styrka de behöver för att fortsätta slåss.
Shomyseh Sanjabi, biträdande utredare vid Gladstone Institutes och docent i mikrobiologi och immunologi vid University of California, San Francisco, ledde den nya studien, som publicerades i tidskriften PNAS.
Effektorceller och minnesceller
Sanjabi förklarar motivationen för forskningen och säger: "Problemet är att CD8 T-celler ofta är utmattade i cancer och kroniska infektioner som HIV, så att de dör av eller slutar fungera ordentligt."
"Jag har försökt att bättre förstå hur dessa celler utvecklas för att hitta sätt att hjälpa dem att återfå sin funktion och leva längre", tillägger hon.
Som forskarna förklarar, i det första steget av kampen mot patogener - eller "främmande inkräktare" som bakterier eller virus - går CD8 T-celler in i "effektorcell" -läge. Som effektorceller multiplicerar de mycket snabbt och "marscherar" snabbt till skadeplatsen.
Men så snart de fullgör sin plikt, dödar de infekterade cellerna och tar bort patogenen, är de flesta effektorcellerna "programmerade" att dö. På detta sätt undviker immunförsvaret situationen där "överdrivna" immunceller börjar attackera din egen kropp.
Det finns dock också effektorceller som överlever. Dessa utvecklas till så kallade minnesimmunceller, vars roll är att "memorera" patogenen de hanterade med så att de kan svara snabbare och effektivare nästa gång de konfronteras med den.
Sanjabi och team misstänkte att två molekyler, kallade Sprouty (Spry) 1 och Spry 2, skulle påverka denna omvandling från effektorceller till minnesceller. Så raderade hon och hennes kollegor generna som var ansvariga för dessa molekyler i CD8 T-celler hos möss.
De positiva effekterna av att radera Spry 1 och 2
Forskarna avslöjade att när Spry 1 och 2 raderades överlevde fler effektor CD8 T-celler och förvandlades till minnesceller. Inte bara det, men de efterföljande minnescellerna var starkare och kunde bättre skydda mot patogener än normala minnesceller.
Slutligen påverkade också utarmning av immuncellerna i de två molekylerna hur cellerna använde sin energi. Den första studieförfattaren Hesham Shehata förklarar att, till skillnad från effektorceller, är minnesceller beroende av en annan energikälla för deras överlevnad: fetter snarare än socker.
Shehata förklarar också varför detta är oerhört viktigt. "Tumörceller använder mycket glukos, så effektorceller har svårt att överleva i tumörmiljön eftersom de inte har en tillräcklig energikälla."
"Medan minnesceller i allmänhet inte är beroende av glukos", säger han, "föreslår vår studie att effektorceller utan Sprouty 1 och 2 konsumerar mindre glukos, så att de kan överleva och fungera i en tumörmiljö mycket bättre."
Konsekvenser för cancer, HIV-infektioner
"Genom att kasta ljus över rollen som Sprouty 1 och 2 avslöjade vårt arbete ytterligare ett lager av den underliggande biologin hos T-celler," fortsätter Shehata.
”Celler som saknar Sprouty 1 och 2 har en enorm potential, inte bara för att bekämpa tumörer, utan också för kroniska virusinfektioner. Det är spännande att vår studie kan tillämpas i flera sammanhang. ”
Hesham Shehata
Faktum är att minnesimmunceller som förstärks genom att ta bort de två molekylerna potentiellt kan upptäcka och döda HIV i dess latenta form. Denna vilande form av viruset har varit ett av de största hindren för att bota HIV.
I cancer har studier påpekat vikten av minnesceller i immunterapi. Specifikt har det föreslagits att återaktivera CD8 + T-celler är avgörande för att förhindra återfall.
"Det har funnits stort intresse inom det vetenskapliga samfundet", konstaterar Sanjabi, "att förbättra utvecklingen och funktionen av CD8-T-celler i minnet, som fungerar bättre för immunterapier än effektor-T-celler." Hon refererar vidare till CAR T-cellterapi, en innovativ form av immunterapi som får ökad uppmärksamhet.
"Våra resultat", fortsätter hon med att säga, "kan ge en möjlighet att förbättra framtida konstruktion av CAR T-celler mot tumörer. Detta kan potentiellt användas i kombination med en genomredigeringsteknik som CRISPR som skulle ta bort Sprouty 1 och 2-molekylerna från cellerna för att göra dem mer effektiva. "
