Ученые нашли способ вернуть активность «утомленным» в борьбе с раком клеткам — Naked Science
28.01.2019
Редакция

Ученые нашли способ вернуть активность «утомленным» в борьбе с раком клеткам

В экспериментах на мышах сотрудники Университета Вирджинии выяснили причины снижения функциональности Т-клеток в борьбе с раком. Согласно результатам исследования, это явление связано с низкой активностью енолазы — фермента, который играет важную роль на одном из последних этапов гликолиза.

7bbd24c32fcaa254c4798153110f6e28
©Wikipedia

Известно, что одна из причин, по которой Т-клетки в микроокружении опухоли становятся нефункциональными, заключается в том, что они конкурируют с раковыми клетками за питательные вещества, в частности глюкозу. Задача иммунитета — не позволить раковым клеткам возникнуть и распространиться по организму, и именно от того, насколько активны и сильны будут иммунные клетки, зависят здоровье и жизнь человека. Чтобы достичь своей цели, рак, в свою очередь, влияет на активность иммунной системы, пытаясь всеми силами снизить ее. Для этого раковые клетки продуцируют особые вещества, которые утомляют Т-клетки, подрывая их эффективность. 

 

По словам ученых, в вопросе опухолей существует положительная корреляция между накоплением цитотоксических CD8+ инфильтрирующих опухоль лимфоцитов (tumor-infiltrating lymphocytes, TIL) и благоприятными клиническими результатами. Однако CD8+ TIL часто проявляют состояние функционального истощения и неактивности, а молекулярная основа этой дисфункции не до конца понятна специалистам. В своем исследовании ученые показали, что TIL, обнаруженные в меланомах CD8+ человека и мыши, нарушаются с дефицитом как гликолитического, так и окислительного метаболизма. В прошлом году сотрудники Бостонского университета (штат Массачусетс, США) в своей работе продемонстрировали, что разгадка может крыться в нарушении глюкозного метаболизма. Вместе с тем исследователи из Университета Вирджинии выяснили, что подавление активности енолазы 1, критического фермента в гликолитическом пути, подавляет и гликолитическую активность в CD8+ TIL. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Immunology.

 

В ходе своей работы группа исследователей провела серию экспериментов на мышах, сравнив метаболизм глюкозы Т-клеток у тех мышей, которые боролись с опухолью, и у тех, у кого онкологии не было. Выяснилось, что в ракоспецифичных Т-клетках усвоение глюкозы проходит гораздо хуже, чем в активных лимфоцитах, но активнее, чем в наивных клетках мышиной модели. По словам ученых, анализ показал, что дело не в нехватке глюкозы, а в пути ее окисления, что и могло коренным образом повлиять на утомление лимфоцитов. Проверив эту версию, исследователи убедились в своей правоте, выявив снижение уровня фосфоенолпировиноградной кислоты почти в десять раз.

 

Разные показатели фосфоенолпирувата, РНК енолазы и самого фермента в ракоспецифичных (справа) и контрольных активных Т-клеток (слева) / © Science Immunology.

 

За катализ синтеза фосфоенолпирувата из предыдущего соединения отвечает фермент, известный как енолаза 1. Изучение этого вещества показало активную экспрессию гена, который кодирует этот фермент, и большое количество протеина. По словам исследователей, это говорит о том, что активность енолазы 1 ограничивается уже после синтеза белка. Кроме того, ее активность не повышается, реагируя на стимуляцию Т-клеток.

 

Пытаясь вернуть активность Т-клеткам, ученые попытались снабдить их пируватом — конечным продуктом гликолиза, — что принесло свои плоды: к «уставшим» и неэффективным клеткам вернулась энзиматическая активность.

 

Получив положительный результат, ученые решили не останавливаться на достигнутом и попытались перенести этот механизм на другие типы рака. Исследователи предприняли попытку повлиять на белок PD-1, который в других типах рака блокирует гликолиз, разблокировав тем самым «отключенную» енолазу. Воздействие на опухоль с помощью особых антител, в том числе антител к PD-1, позволило остановить ее распространение.

 

В конце концов, ученые перешли к тестам с людьми: взяв у доноров образцы опухоли, они показали, что в ракоспецифичных Т-клетках активность енолазы также на низком уровне. Исследователи предполагают, что описанный выше способ может быть полезен и в лечении рака у людей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
12 часов назад
Илья Ведмеденко

По словам космонавта Олега Новицкого, на новом российском модуле «Наука» незапланированно включились двигатели.

Позавчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

4 часа назад
Мария Азарова

Лечение грызунов с ожирением тимусным стромальным лимфопоэтином привело к значительной потере висцерального жира и снижению веса более чем на 40% всего за четыре недели — без диет или повышенных физических нагрузок.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: