Komórkowi kanibale
W żywych organizmach niektóre komórki bezlitośnie pożerają inne. Ten „komórkowy kanibalizm” jest powszechnym i naturalnym procesem: w każdej sekundzie w ciele każdego z nas białe krwinki pochłaniają właśnie miliony starych czerwonych krwinek. Nowe badanie, którego wyniki opublikowano w „Proceedings of the National Academy of Sciences USA”, wskazuje, że wykorzystanie grupy genów w celu pobudzenia takiego kanibalistycznego zachowania może udoskonalić nowatorską immunoterapię nowotworów.
Pomysł ten pojawił się wtedy, kiedy biolożka Denise J. Montell, główna autorka artykułu, zauważyła wraz ze swoimi współpracownikami, że nadmiernie aktywne formy genów z rodziny Rac, pomagające komórkom w otaczaniu obiektów, które próbują one wchłonąć, prowadzą do obumierania tkanek w zarodkach muszki owocowej. Okazało się, że te zmodyfikowane geny sprawiają, iż komórki pożerają swoich sąsiadów w „napadzie obżarstwa”, mówi Montell. U ludzi występują swoiste wersje tych genów zwane RAC. Montell zastanawiała się, czy nie przydałyby się one w badaniach immunoterapii nowotworów, zwanej CAR-M, prowadzonych przez nową współpracowniczkę Montell na University of California w Santa Barbara, Meghan Morrissey.
Metoda CAR-M, która jest obecnie na wczesnym etapie badań z udziałem ludzi, opiera się na makrofagach – białych krwinkach, które w naturze pochłaniają szkodliwe substancje, nie przynoszą jednak zwykle żadnych korzyści w przypadku nowotworów. Terapia CAR-M obejmuje pobranie od pacjenta makrofagów (M) i dodanie do nich metodami inżynierii genetycznej tzw. chimerycznych receptorów antygenowych (chimeric antigen receptors, CAR), dzięki którym makrofagi są w stanie rozpoznawać komórki nowotworowe. Następnie te zmodyfikowane makrofagi wprowadza się z powrotem do organizmu pacjenta, gdzie powinny wyszukiwać i pochłaniać komórki nowotworowe. Podobna, stosowana już metoda immunoterapii, jest najskuteczniejsza w nowotworach krwi. Badacze mają nadzieję, że terapia CAR-M pozwoli na leczenie guzów litych, na przykład raka piersi czy płuc. Badania Morrissey były obiecujące, jednak zaobserwowała ona, że wiele makrofagów jedynie „nadgryza” komórki nowotworowe. Montell pomyślała, że wykorzystanie RAC może zaostrzyć apetyt tych komórek.
W nowym badaniu Montell, Morrissey i ich współpracownicy stwierdzili, że – przynajmniej w warunkach laboratoryjnych – nadmiernie aktywne geny RAC w makrofagach rzeczywiście zwiększały ich apetyt na ludzkie komórki nowotworowe. Zespół rozważa obecnie współpracę z firmami biotechnologicznymi, aby sprawdzić te odkrycia dla większych tkanek oraz na myszach dotkniętych nowotworami. Montell ma nadzieję, że jeśli eksperymenty się powiodą, będzie możliwe „dość szybkie przejście od badań na myszach do prób z udziałem ludzi”.
„To bez wątpienia bardzo ekscytujące przejście od obserwacji podstawowego zjawiska biologicznego do jego wykorzystania do modyfikacji komórek układu odpornościowego ssaków” – mówi Nathan Singh, onkolog z Washington University School of Medicine w St. Louis, specjalizujący się w badaniach nad immunoterapią CAR. Dodaje, że kluczowym elementem w badaniach na zwierzętach będzie dopilnowanie, aby te makrofagi pochłaniały jedynie komórki guza. „Wykazanie, że odbywa się to w sposób swoisty dla określonych tkanek, będzie, oczywiście, najważniejsze”.