Aby móc się namnażać i rozprzestrzeniać, komórki nowotworowe muszą unikać układu odpornościowego. Naukowcy z Brigham and Women’s Hospital oraz Massachusetts Institute of Technology (MIT) odkryli, w jaki sposób nowotwór (w tym przypadku rak piersi) może rozbroić potencjalnych napastników.
Jak się okazało, komórki nowotworowe wysuwają "nanomacki", które docierają do komórek odpornościowych i wysysają z nich dostarczające energii mitochondria. Dzięki temu zachowaniu nowotwór staje się silniejszy, zaś komórki odpornościowe - słabsze. Nowe odkrycie może prowadzić do opracowania następnej generacji immunoterapii przeciwnowotworowej.
Jak rozwija się nowotwór? Obserwacja
- Nowotwór zabija, gdy układ odpornościowy jest osłabiony, a jego komórki są zdolne do tworzenia przerzutów - i wydaje się, że nanorurki mogą im pomagać w obu tych działaniach – powiedział dr Shiladitya Sengupta, współdyrektor Centrum Terapii Inżynieryjnej Brigham and Women’s Hospital. - To zupełnie nowy mechanizm, dzięki któremu komórki rakowe omijają układ odpornościowy i daje nam on nowy cel.
Aby zbadać, w jaki sposób komórki nowotworu i komórki odpornościowe oddziałują na poziomie nanoskali, Sengupta i jego współpracownicy przeprowadzili eksperymenty, w których wspólnie hodowali komórki raka piersi i komórki odpornościowe, takie jak limfocyty T. Używając skaningowej mikroskopii elektronowej z emisją polową, dostrzegli coś niezwykłego: komórki rakowe i komórki odpornościowe wydawały się być fizycznie połączone cienkimi "wąsami", najczęściej o średnicy 100-1000 nanometrów (dla porównania, ludzki włos ma około 80 000 do 100 000 nanometrów). W niektórych przypadkach nanorurki łączyły się, tworząc grubsze rurki. Następnie zespół zabarwił mitochondria limfocytów barwnikiem fluorescencyjnym i obserwował, jak jasnozielone mitochondria są wyciągane z komórek odpornościowych przez nanorurki do komórek rakowych.
- Starannie zachowując stan hodowli komórkowej i obserwując struktury wewnątrzkomórkowe widzieliśmy te delikatne nanorurki, które kradły źródło energii komórek odpornościowych – relacjonuje dr Hae Lin Jang, główny badacz w Center for Engineered Therapeutics. - To było bardzo ekscytujące, ponieważ tego rodzaju zachowania nigdy wcześniej nie zaobserwowano w komórkach rakowych. To był trudny projekt, ponieważ nanorurki są delikatne i musieliśmy obchodzić się z komórkami bardzo delikatnie, aby ich nie złamać.
Próbując uniemożliwić komórkom nowotworu porwanie mitochondriów, naukowcy wstrzyknęli środek hamujący tworzenie nanorurek do mysich modeli wykorzystywanych do badania raka płuc i raka piersi. Zaobserwowali znaczne zmniejszenie wzrostu guza.
- Jednym z celów immunoterapii nowotworów jest znalezienie kombinacji terapii, które mogą poprawić wyniki – powiedział główny autor, dr Tanmoy Saha. - Na podstawie naszych obserwacji istnieją dowody na to, że inhibitor tworzenia nanorurek można łączyć z immunoterapią przeciwnowotworową, aby sprawdzić, czy może poprawić wyniki u pacjentów
