Japonijos Čibos vėžio centro tyrimų instituto vadovaujami tyrimai atskleidė stebėtiną būdą, kaip vėžys vengia imuninės sistemos. Jis iš esmės nulaužia imunines ląsteles, perkeldamas savo sugedusią mitochondrijų DNR (mtDNR) į T ląsteles, skirtas ją pulti.
Šis slaptas judesys susilpnina imunines ląsteles, todėl jos yra mažiau veiksmingos stabdant naviką. Išvados gali padėti paaiškinti, kodėl kai kurie vėžio gydymo būdai, pavyzdžiui, imunoterapija, yra veiksmingi kai kuriems pacientams, bet ne kitiems.
Tyrime „Imuniteto vengimas per mitochondrijų pernešimą naviko mikroaplinkoje“, paskelbtas GamtaKelių grupių bendradarbiavimo metu buvo tiriama, kaip vėžio ląstelės sąveikauja su naviką infiltruojančiais limfocitais – T-ląstelėmis, kurios paprastai kovoja su navikais. Tyrimas taip pat pateikiamas skiltyje „Naujienos ir peržiūros“.
Klinikiniai melanomos ir nesmulkialąsteliniu plaučių vėžiu sergančių pacientų mėginiai buvo ištirti dėl mtDNR mutacijų. Mitochondrijų pernešimas buvo tiriamas naudojant mitochondrijoms būdingus fluorescencinius reporterius ir kelis in vitro ir in vivo modelius. Buvo įvertintos naviką infiltruojančių limfocitų funkcijos, metaboliniai profiliai ir atsakas į imuninės kontrolės taško inhibitorius.
Melanomos ir plaučių mėginių analizė parodė, kad mitochondrijos, ląstelių energiją gaminantys varikliai, gali iš vėžinių ląstelių pereiti į T ląsteles. Šiose perkeltose mitochondrijose jų DNR buvo funkcinių klaidų, kurios trukdė T ląstelių energijos gamybos ir funkcijų procesams.
Mitochondrijos yra būtinos norint aprūpinti ląsteles, įskaitant T ląsteles, kurios labai priklauso nuo energijos gamybos kovojant su vėžiu. Tačiau kai vėžio ląstelės perduoda savo sugedusias mitochondrijas, jos praranda gebėjimą tinkamai veikti, slopina T ląstelių energiją ir jos išsenka.
Perdavimas buvo stebimas dviem pagrindiniais būdais: tuneliuojant nanovamzdelius ir ekstraląstelines pūsleles. Nanovamzdeliai tęsiasi ir patenka į T ląstelę, sukurdami mažyčius praėjimus tarp ląstelių, kurios tiesiogiai tiekia mitochondrijas. Ekstraląstelinės pūslelės susidaro kaip burbuliukai, kuriuos išskiria vėžinės ląstelės, kapsuliuojant mtDNR ir kitas molekules.
Patekusios į T ląsteles, pažeistos mitochondrijos pakeičia sveikąsias per mechanizmą, kuris paprastai veiktų atvirkščiai, kai sveikos mitochondrijos migruotų į pažeistas. Tyrimas parodė, kad vėžio ląstelės apsaugo savo perkeltas mitochondrijas, pritvirtindamos molekules, kurios neleidžia T ląstelėms jų suardyti.
Imuniteto kontrolės taško inhibitoriai pakeitė vėžio gydymą. Tačiau ne visi gerai reaguoja į šiuos vaistus. Šis tyrimas parodė, kad pacientams, kurių navikai turėjo daugiau mitochondrijų mutacijų, buvo mažiau tikėtina, kad kontrolinių taškų inhibitoriai naudosis dėl to, kad mitochondrijų įsilaužimas jau pakenkė jų T ląstelėms.
Tyrėjai blokavo tarpląstelinių pūslelių išsiskyrimą iš vėžio ląstelių, naudodami junginį, vadinamą GW4869, kuris slopina mažų tarpląstelinių pūslelių pavidalo egzosomų gamybą. Taikant šį inhibitorių jų modeliuose, žymiai sumažėjo mitochondrijų pernešimas iš vėžio ląstelių į T ląsteles. Ši intervencija padėjo neleisti T ląstelėms perimti pažeistas mitochondrijas ir sumažinti jų disfunkciją.
Dėl to T ląstelės pagerėjo energijos gamyba, sumažėjo išsekimo žymenys ir geresnis gebėjimas atlikti savo imunines funkcijas. Blokavimo strategija atkūrė imuninės kontrolės taško inhibitorių veiksmingumą, ypač augliams, turintiems didelį mitochondrijų pernešimo lygį. Šios išvados rodo, kad nukreipimas į tarpląstelines pūsleles gali būti daug žadanti strategija kovoti su vėžio imuninės sistemos vengimo taktika.
Paprastai mokslas vyksta mažais, pasikartojančiais žingsneliais atradimo link, o kiekvienas naujas žinių elementas įdeda didesnio galvosūkio gabalėlį į vietą. Šis atradimas padeda paaiškinti, kodėl kai kurie gydymo būdai yra neveiksmingi, ir atranda jų neveiksmingumo mechanizmą. Pažymėtina, kad jis taip pat rado galimą sprendimą, o tai reiškia didelį šuolį būsimiems tyrimams.