Οι επιστήμονες αποκρυπτογραφούν πώς τα Τ κύτταρα αναγνωρίζουν τον καρκίνο

Κάθε φορά που ένα κύτταρο του ανοσοποιητικού συστήματος συναντά έναν πιθανό εχθρό, όπως ένα καρκινικό κύτταρο, ξεκινά μια εξαιρετικά γρήγορη και πολύπλοκη διαδικασία λήψης αποφάσεων. Μέσα σε κλάσματα του δευτερολέπτου, τα Τ κύτταρα πρέπει να αποφασίσουν αν θα επιτεθούν ή αν θα παραμείνουν ανενεργά.

Η απόφαση αυτή είναι κρίσιμη. Αν τα Τ κύτταρα δεν ενεργοποιηθούν, ένας όγκος μπορεί να συνεχίσει να αναπτύσσεται ανεμπόδιστα. Αν όμως ενεργοποιηθούν υπερβολικά, μπορεί να προκληθεί βλάβη σε υγιείς ιστούς.

Νέα μελέτη από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, σε συνεργασία με επιστήμονες από την Αυστρία και την Κίνα, αποκάλυψε για πρώτη φορά τα μικροσκοπικά σημεία όπου λαμβάνονται αυτές οι κρίσιμες αποφάσεις. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Science Immunology και μπορεί να συμβάλουν στη βελτίωση των θεραπειών κατά του καρκίνου.

Το σημείο συνάντησης ανοσοποιητικού και καρκίνου

Η επαφή ανάμεσα σε ένα Τ κύτταρο και ένα κύτταρο-στόχο αποτελεί μια ιδιαίτερα οργανωμένη διαδικασία.

Στην επιφάνεια των Τ κυττάρων υπάρχουν ειδικοί υποδοχείς που λειτουργούν σαν «αισθητήρες». Αυτοί αναγνωρίζουν μόρια που υποδεικνύουν αν ένα κύτταρο είναι επικίνδυνο.

Όταν ο στόχος είναι ένα καρκινικό κύτταρο, το Τ κύτταρο πρέπει να ενεργοποιήσει μηχανισμούς καταστροφής του όγκου. Όμως τα καρκινικά κύτταρα έχουν εξελίξει τρόπους να ξεγελούν το ανοσοποιητικό σύστημα.

Ένα από τα πιο αποτελεσματικά τους «κόλπα» είναι η ενεργοποίηση των λεγόμενων σημείων ελέγχου του ανοσοποιητικού συστήματος.

Ο ρόλος της πρωτεΐνης PD-1

Μία από τις σημαντικότερες πρωτεΐνες ελέγχου είναι η PD-1.

Φυσιολογικά, η PD-1 λειτουργεί σαν ένα προστατευτικό «φρένο». Εμποδίζει τα Τ κύτταρα από το να επιτίθενται ανεξέλεγκτα και βοηθά στη διατήρηση της ισορροπίας του ανοσοποιητικού.

Ωστόσο, πολλά καρκινικά κύτταρα εκμεταλλεύονται αυτόν τον μηχανισμό. Ενεργοποιώντας την PD-1, μπορούν να στείλουν στα Τ κύτταρα το μήνυμα:

«Δεν υπάρχει κίνδυνος, σταμάτησε την επίθεση».

Με αυτόν τον τρόπο ο όγκος αποφεύγει την ανοσολογική επίθεση και συνεχίζει να αναπτύσσεται.

Οι νανοκλίμακες όπου αποφασίζεται η επίθεση

Η νέα έρευνα αποκάλυψε ότι αυτές οι αποφάσεις λαμβάνονται σε εξαιρετικά μικρές περιοχές επαφής ανάμεσα στα κύτταρα.

Τα Τ κύτταρα διαθέτουν μικροσκοπικές προεξοχές που ονομάζονται μικρολάχνες. Αυτές λειτουργούν σαν αισθητήρια «δάχτυλα» που εξερευνούν το περιβάλλον και δημιουργούν στενές επαφές με τα κύτταρα-στόχους.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι μέσα σε αυτές τις περιοχές συγκεντρώνονται τόσο τα σήματα ενεργοποίησης όσο και τα σήματα αναστολής.

Η ισορροπία μεταξύ αυτών των δύο δυνάμεων καθορίζει αν το Τ κύτταρο θα επιτεθεί ή θα αδρανοποιηθεί.

Πώς το PD-1 σταματά τα Τ κύτταρα

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προηγμένες τεχνικές μικροσκοπίας για να παρακολουθήσουν τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια της κυτταρικής επαφής.

Ανακάλυψαν ότι μόλις σχηματιστούν οι στενές επαφές μεταξύ των κυττάρων, η PD-1 παγιδεύεται σε αυτές τις περιοχές.

Στη συνέχεια:

• εμποδίζει τον σχηματισμό επιπλέον επαφών που απαιτούνται για την πλήρη ενεργοποίηση των Τ κυττάρων,
• στρατολογεί το μόριο SHP2, το οποίο περιορίζει τα σήματα ενεργοποίησης,
• μειώνει την ικανότητα των Τ κυττάρων να εξαπλώσουν την επίθεσή τους εναντίον του καρκίνου.

Με άλλα λόγια, η PD-1 λειτουργεί σαν μηχανισμός που περιορίζει την ανοσολογική απάντηση ακριβώς τη στιγμή που αυτή ξεκινά.

Μια απρόσμενη ανακάλυψη για την ανοσοθεραπεία

Η μελέτη έφερε στο φως και ένα απρόσμενο εύρημα σχετικά με ένα από τα πιο γνωστά φάρμακα ανοσοθεραπείας.

Το nivolumab, ένα μονοκλωνικό αντίσωμα που χρησιμοποιείται ευρέως στη θεραπεία διαφόρων μορφών καρκίνου, έχει σχεδιαστεί για να μπλοκάρει την PD-1 και να απελευθερώνει τα «φρένα» των Τ κυττάρων.

Ωστόσο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι υπό ορισμένες συνθήκες το φάρμακο μπορεί προσωρινά να ενισχύσει το ίδιο ανασταλτικό σήμα που προσπαθεί να εμποδίσει.

Η παρατήρηση αυτή οδήγησε τους επιστήμονες στον σχεδιασμό νέων τροποποιημένων αντισωμάτων που αποφεύγουν αυτή την ανεπιθύμητη δράση.

Τα νέα αυτά μόρια κατάφεραν να προκαλέσουν ισχυρότερη ενεργοποίηση των Τ κυττάρων σε εργαστηριακές δοκιμές.

Νέα γενιά ανοσοθεραπειών κατά του καρκίνου

Η ανοσοθεραπεία έχει ήδη αλλάξει σημαντικά την αντιμετώπιση πολλών καρκίνων, βοηθώντας το ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίζει και να καταστρέφει όγκους.

Ωστόσο, δεν ανταποκρίνονται όλοι οι ασθενείς στις υπάρχουσες θεραπείες. Η κατανόηση των ακριβών μηχανισμών που λειτουργούν στο σημείο επαφής μεταξύ Τ κυττάρων και καρκινικών κυττάρων μπορεί να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικές θεραπείες.

Η νέα μελέτη δείχνει ότι η μάχη κατά του καρκίνου δεν εξαρτάται μόνο από το πόσο ισχυρό είναι το ανοσοποιητικό σύστημα, αλλά και από το πόσο σωστά ερμηνεύει τα σήματα που λαμβάνει.

Το μέλλον της αντικαρκινικής θεραπείας

Η αποκάλυψη των μικροσκοπικών μηχανισμών που καθορίζουν τη συμπεριφορά των Τ κυττάρων προσφέρει ένα νέο επίπεδο κατανόησης της ανοσολογικής άμυνας.

Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι οι νέες γνώσεις θα βοηθήσουν στον σχεδιασμό θεραπειών που θα απελευθερώνουν πιο αποτελεσματικά τη δύναμη του ανοσοποιητικού συστήματος, χωρίς να προκαλούν ανεπιθύμητες αντιδράσεις.

Η επόμενη γενιά ανοσοθεραπείας μπορεί να βασιστεί όχι μόνο στην ενεργοποίηση των Τ κυττάρων, αλλά στην ακριβή ρύθμιση των αποφάσεων που λαμβάνουν τη στιγμή που συναντούν τον καρκίνο.