Ученые впервые обнаружили иммунные клетки, борющиеся с раком крови

Когда иммунная система перестает контролировать рак, наша защита становится бессильной и неспособной бороться с болезнью. Т-клетки с химерными рецепторами антигена (англ. Chimeric antigen receptor или сокращенно CAR) представляют собой перспективную стратегию иммунотерапии, разработанную с целью борьбы с опухолями. Но возникновение рецидива у некоторых пациентов остается важной проблемой. Результаты исследования опубликованы в научном журнале The Journal of Experimental Medicine.

Актуальность проблемы

Ученые из Института Пастера (Institut Pasteur) определили точную функцию CAR T-клетки в попытке оптимизировать будущие методы лечения.

Одна из стратегий, используемых для борьбы с раком, основана на модификации Т-лимфоцитов пациента (также известных как естественные клетки-киллеры), чтобы заставить их распознавать целевую молекулу CD19, экспрессируемую опухолью, чтобы они могли ее устранить. Клинические испытания оказались чрезвычайно эффективными, что привело к использованию этого метода у взрослых и детей для лечения рака крови (В-клеточные лимфомы и лейкемия). Но некоторые пациенты страдают от рецидивов. Чтобы улучшить методы лечения в будущем, ученые из Института Пастера решили выяснить точную работу CAR Т-клеток.

Материалы и методы обследования

Автор исследования Филиппе Буссо (Philippe Bousso) с соавторами впервые визуализировали CAR Т-клетки, которые атаковали опухоль. Используя новый метод визуализации высокого разрешения, ученые наблюдали костный мозг мышей с лимфомой. Это позволило им исследовать общее поведение CAR Т-клеток и визуализировать в режиме реального времени взаимодействия между CAR Т-клетки и опухолью, а также гибель опухоли (визуализирование с использованием оригинальной техники, которая меняет цвет раковых клеток после их смерти).

Результаты научной работы

В ходе исследования было продемонстрировано, что CAR T-клетки более активны, чем другие, и в целом способны непосредственно убивать опухолевую клетку в течение приблизительно 25 минут после распознавания ее мишени.

Ключевая роль CAR T-клеток в борьбе с раком

«Математическое моделирование на основе наших экспериментальных данных подтверждает, что эффективность CAR Т-клеток в первую очередь основана на их способности вовлекать и непосредственно убивать раковые клетки, а не привлекать другие иммунные клетки к месту опухоли», — объясняет Филипп Буссо. 

Это моделирование также продемонстрировало, что количество CAR T-клеток, которые способны проникать в костный мозг, играет важную роль в эффективности лечения. Существенным препятствием для этой инфильтрации является то, что CAR Т-клетки в кровотоке встречаются с опухолевыми клетками и В-лимфоцитами, которые также экспрессируют целевой CD19. Исследователи обнаружили, что CAR Т-клетки образуют клеточные агрегаты, которые попадают в легочную циркуляцию, предотвращая их миграцию в опухолевый участок. Уменьшение количества клеток, экспрессирующих CD19, до введения CAR Т-клеток значительно улучшило общую выживаемость мышей.

Исследование также выявило различия в уровне активности в зависимости от анатомического участка. Активность CAR Т-клеток была выше в костном мозге, чем в других опухолевых участках (например, в лимфатических узлах), что позволяло оказывать избирательное давление на опухолевые клетки и приводило к появлению клеток, уже не экспрессирующих CD19.

Выводы

«Выявив сильные и слабые стороны CAR Т-клеток в действии, это исследование открывает новые возможности для использования и оптимизации активности CAR Т-клеток у пациентов», — заключает Филипп Буссо.

Авторы другого исследования утверждают, что употребление грецких орехов позволяет снизить риск развития рака молочной железы.