Противоиммунные митохондрии
Раковые клетки посылают иммунным плохие митохондрии, чтобы те им навредили.
Иммунитет должен уничтожать злокачественные клетки, но у тех есть множество трюков, позволяющих им уйти из-под удара или хотя бы ослабить иммунную атаку. Некоторые из этих трюков связаны с митохондриями, клеточными органеллами, которые выполняют энергетические реакции, снабжая клетку энергией в доступной форме. Несколько лет назад в Nature Nanotechnology была опубликована статья о том, что раковые клетки в прямом смысле крадут митохондрии у некоторых иммунных клеток: они протягивают к ним особые нанотрубки, по которым митохондрии переходят из иммунной клетки в раковую. Как результат, раковая клетка теперь может получать больше энергии и активнее делиться, а иммунная – меньше, что скажется на её функциях, в том числе и противораковых.
В другой статье, опубликованной на днях в Nature, сотрудники Центра рака в Тиба и других научных центров Японии пишут о том, что всё может быть и наоборот: раковая клетка отдаёт иммунной свои митохондрии. Исследователи брали образцы разных опухолей у больных людей и изучали Т-лимфоциты, которые в эти опухоли проникли (так называемые инфильтрирующие лимфоциты, способные распознавать опухоли и погружаться в них). В любой клетке митохондрии рано или поздно выходят из строя; полусломанные митохондрии можно узнать по специфической форме, по дефектам в строении и по мутациям в их ДНК. Дефектные митохондрии были и в инфильтрирующих лимфоцитах, и в раковых клетках. Но у некоторых пациентов в ДНК митохондрий лимфоцитов были те же мутации, что и в митохондриях окружающих их раковых клеток.
Исследователи снабдили митохондрии злокачественных клеток светящимся белком, чтобы можно было следить за их перемещениями. Клетки со светящимися митохондриями выращивали вместе с лимфоцитами, способными проникать в опухоли (настоящей опухоли в культуре клеток не было, просто инфильтрирующие лимфоциты сохраняли свою способность узнавать раковые клетки и внедряться в их скопления). Через сутки светящиеся митохондрии, изначально принадлежащие злокачественным клеткам, стали появляться в лимфоцитах, а через пятнадцать дней все собственные митохондрии лимфоцитов оказались замещены «раковыми» митохондриями. Лимфоцитам они вредили: иммунные клетки начинали хуже делиться, менее активно уничтожали раковые клетки, и у них чаще включалась программа клеточного самоуничтожения.
На самом деле, дефектные митохондрии вредят любой клетке, и у клеток есть специальные механизмы, позволяющие вовремя избавляться от испорченных митохондрий, которые стали опасными. Однако раковые клетки снабжали свои митохондрии молекулярной меткой, защищавшей их от мусороуборочного механизма, который должен был бы уничтожить их в лимфоцитах. Так и получалось, что «раковые» митохондрии оставались в иммунных клетках, размножаясь и постепенно вытесняя собственные митохондрии лимфоцитов. Опухолевые клетки не просто отправляли опасный клеточный мусор иммунным клеткам, но и делали так, чтобы те не могли от этого мусора избавиться.
Вероятно, если как-то пресечь подобные обмены митохондриями, это улучшит противораковые способности иммунной системы и повысит эффективность иммунотерапии. Но кроме возможных клинических подходов, новые результаты дополняют фундаментальные представления о клеточной биологии. Считается, что митохондрии – сугубая собственность клетки, что они её покинуть никак не могут, разве что клетка погибнет и развалится на части. Но в последние годы появляется всё больше работ, которые говорят о том, что, по крайней мере, некоторые клетки в определённых условиях могут отдавать свои митохондрии кому-то другому. Известно, что нейроны избавляются от негодных митохондрий, просто «выплёвывая» их наружу, и мы как-то писали, что вспомогательные клетки нервной системы астроциты отдают собственные митохондрии повреждённым и погибающим нейронам, помогая им выжить; нечто похожее происходит между стволовыми клетками и клетками лёгких. Обмен митохондриями между злокачественными клетками и иммунными – ещё один пример мобильности митохондрий, хотя иммунным клеткам такой обмен не несёт ничего хорошего.
