Иммунные клетки помогают раку сопротивляться радиации
Кожные иммунные клетки после облучения защищают злокачественную опухоль от иммунных атак.
Смысл противораковой радиотерапии в том, чтобы с помощью ионизирующего излучения внести в ДНК раковых клеток такие повреждения, чтобы они просто не смогли с такой ДНК жить. Однако, как и в случае других противораковых терапевтических методов, эффективность радиотерапии не стопроцентна – какая-то часть злокачественных клеток всё-таки выживает. И, как утверждают исследователи из медицинского центра Маунт-Синай в Нью-Йорке, невольно помогают им в этом иммунные клетки, которых сами весьма эффективно сопротивляются действию излучения.
Множественные повреждения ДНК запускают программу апоптоза – клеточного самоубийства. Апоптоз защищает организм от «сумасшедших» клеток, которые из-за массовых мутаций могут начать плохо себя вести, вредя всем вокруг; и радиотерапия как раз заставляет проснуться апоптотическую программу в опухоли, в которой она почему-то не сработала в то время, когда опухоль только-только формировалась. Но рак существует не в вакууме, он погружён в (пока ещё) здоровые ткани, которые, конечно, тоже страдают от излучения. Если мы облучаем рак кожи, то под удар попадают иммунные клетки, сидящие в эпителии. Среди них есть так называемые клетки Лангерганса (не путать с островками Лангерганса, которые находятся в поджелудочной железе и образованы инсулин-синтезирующими бета-клетками). Иммунные клетки Лангерганса относятся к дендритным клеткам, чья задача – захватывать подозрительные молекулы (например, отвалившиеся от клеточной стенки бактерий) и показывать их Т-клеткам (а уж Т-клетки по этим подозрительным молекулам будут искать и поглощать их владельцев). Кроме того, дендритные клетки играют большую роль в регуляции иммунного ответа и следят за созреванием и специализацией Т-клеток.
У клеток Лангерганса обнаружилась одна особенность: они, как оказалось, выдерживают летальные дозы радиации за счёт того, что усиливают синтез стрессовых белков, активирующих репарацию ДНК. Другими словами, у них есть ресурсы для того, чтобы успевать ремонтировать свою ДНК, в то время как другие клетки уже сходят с дистанции и запускают программу самоубийства. Мало того – как пишут авторы работы в Nature Immunology, клетки Лангерганса, получив радиационный удар, отправляются в ближайшие лимфатические узлы, где стимулируют созревание регуляторных Т-клеток. Регуляторные Т-клетки ослабляют иммунный ответ, без них наш иммунитет давно сошёл бы с ума, любое воспаление распространялось бы едва ли не на весь организм, а атакам подвергались бы не только больные, заражённые ткани, но и здоровые. Однако в данном случае Т-клетки играют против хозяина: они отправляются в место облучения и сбивают иммунный ответ против опухоли.
Здесь важно отметить, что апоптотическая программа включается с помощью иммунных сигнальных белков: то есть больная клетка с повреждённой ДНК отправляется «в последний путь» с помощью молекулярных сигналов от иммунных клеток. Однако вышеупомянутые регуляторные Т-лимфоциты этому процессу как раз мешают. Эксперименты на мышах показали, что меланома развивается быстрее у облучённых животных – активированные клетками Лангерганса Т-лимфоциты сделали опухоль более устойчивой.
Очевидно, рак тут лишь использует иммунный механизм, который в норме должен давать повреждённым тканям второй шанс: пусть клетки эпителия сильно повреждены, но если ими займутся иммунные «уборщики», то всё станет только хуже, так что лучше уж дать больным клеткам ещё пожить. Однако, если тут уже есть зачаток опухоли, то хуже станет как раз от ослабления иммунной реакции. Джереми Прайс (Jeremy G Price) вместе с коллегами предлагают терапевтический способ обойти такую ненужную иммунную заботу: для этого нужно лишь подавить у клеток Лангерганса их ДНК-репарирующую способность – в таком случае они сами погибнут от излучения, и тогда некому будет стимулировать иммуноподавляющие Т-лимфоциты, и, как следствие, рак лишится защиты.
