Ученые из университета Нагоя (Япония) раскрыли парадоксальный механизм, при котором иммунные клетки — макрофаги — не уничтожают опухоль, а наоборот, способствуют ее росту. Исследование, опубликованное в Current Biology, демонстрирует, как взаимодействие между макрофагами и умирающими раковыми клетками запускает цепную реакцию воспаления и усиленного деления оставшихся опухолевых клеток.
Исследование проводилось на плодовых мушках (Drosophila melanogaster), у которых, как и у человека, существует врожденный иммунитет. В глазных тканях мух ученые моделировали развитие опухоли и в реальном времени отслеживали поведение макрофагов и раковых клеток с помощью флуоресцентных маркеров.
«Предательство» иммунитета
Когда раковые клетки начинают умирать, на их поверхности появляются сигналы, привлекающие макрофаги, задача которых поглощать и перерабатывать погибающие клетки (этот процесс называется фагоцитозом). Однако в данном случае он запускает неожиданный эффект: при поедании раковых клеток макрофаги начинают выделять воспалительные цитокины, в частности, белок Upd3 (аналог человеческого IL-6).
Upd3 активирует внутри оставшихся живых раковых клеток сигнальные пути JAK/STAT — систему, обычно ответственную за иммунный ответ и восстановление тканей. Но раковые клетки используют этот механизм в своих целях: они сами начинают производить Upd3, усиливая воспаление и рост опухоли.
Можно ли вмешаться?
Авторы исследования провели серию генетических и молекулярных манипуляций: они блокировали фагоцитоз, подавляли выработку Upd3 и отключали сигнальные белки. Во всех случаях рост опухоли значительно снижался.
Этот эффект ставит под сомнение широко распространенную стратегию терапии, основанную на усилении активности иммунных клеток. Как показывает исследование, в некоторых случаях активация иммунитета может дать противоположный результат — ускорение прогрессирования рака.
Хотя исследование было выполнено на мушках, многие молекулярные механизмы у них и у человека эволюционно схожи. Это значит, что аналогичный путь активации опухолевого роста может существовать и в человеческом организме. Особенно это касается агрессивных видов рака с высоким уровнем клеточной гибели, при которых усиление фагоцитоза макрофагами может непреднамеренно подпитывать опухоль.
«Понимание того, как макрофаги взаимодействуют с умирающими опухолевыми клетками, может открыть новые направления в терапии — например, блокирование определенных сигнальных путей, которые активируют рост опухоли», — отметил профессор Шизуэ Осава.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые впервые связали иммунитет с определенными участками хромосом.