Виявляється, імунна система має запасний план. And he’s really good.
Дослідники з Медичної школи Вашингтонського університету з’ясували, як саме працюють мРНК-вакцини проти раку. Під час експериментів на мишах вони виявили дещо несподіване. Вакцина не тільки вижила після видалення певного типу імунної клітини; it performed even better. Довгий час ця клітина вважалася критично важливою. Without it, scientists expected failure.
Але сталося навпаки.
Інша пов’язана імунна клітина взяла на себе ініціативу. Вона розпочала потужну атаку на пухлини. Результати цього дослідження, опубліковані в журналі Nature, переписують правила імунної координації.
Цією роботою керує Кеннет М. Мерфі з Вашингтонського університету. Він уважно стежить за розвитком технологій мРНК. Усі хочуть повторити успіх вакцинації від COVID-19, застосувавши її в онкології.
«Розуміючи, які імунні клітини задіяні та як вони координують відповідь, — каже Мерфі, — ми надаємо розробникам вакцини додаткові механізми та інформацію».
Мерфі не один у цьому квесті. До нього приєднався Вільям Е. Гіллендерс, хірург і дослідник, який розробляє власну вакцину проти потрійного негативного раку молочної залози. Їм потрібно було зрозуміти, хто є головним «рушієм» у цій складній системі.
Хто контролює процес?
МРНК-вакцини — це, по суті, прості інструкції. Генетичний код повідомляє імунним клітинам, як виробляти маленькі шматочки білка. Ці фрагменти вчать імунну систему розпізнавати ворога. У разі раку мішенню є унікальний пухлинний білок. Здорові тканини потрібно залишити в спокої, а «поганих хлопців» знищити.
Дендритні клітини зазвичай виконують цю вступну роботу. Вони зчитують мРНК, синтезують білки, а потім до них підходять Т-клітини. Т-клітини розпізнають ці білки і починають атаку.
Довгий час вважалося, що важливий лише один тип дендритних клітин — підтип cDC1. Це «важка артилерія». Він чудово бореться з вірусами і вважається настільки ж ефективним проти раку.
Дослідники вирішили перевірити це припущення. Вони використовували мишей без клітин cDC1, а також мишей з відсутністю відповідного підтипу cDC2.
Ось тут і починається поворот сюжету.
Миші без клітин cDC1 все ще виробляли сильну Т-клітинну відповідь. І навіть сильніше, ніж очікувалося. Ці миші практично ліквідували саркоми — пухлини м’язової, жирової, нервової або кісткової тканини.
How did this happen?
Основну роботу виконали клітини cDC2. Вони активували Т-клітини так само ефективно і, можливо, навіть іншим способом. Молекулярні відбитки відповіді були різними. Це означає, що два типи клітин можуть доповнювати один одного.
«Чуже обличчя» рятує ситуацію
Але ось що дивно. Клітини cDC2 самі не синтезували ці білки.
Yes, yes, that’s right. Вони не зчитували мРНК безпосередньо.
Натомість роботу виконували інші клітини. Вони виробляли білки, розбивали їх на фрагменти, а потім передавали клітинам cDC2.
Цей процес називається «крос-презентація» (або «кросс-одягнення», від англійського cross-dressing).
Одна клітина як би «носить маску» іншої. Клітина cDC2 бере цей білковий фрагмент і представляє його Т-клітині. Бум! Розпочато імунну атаку.
Обидва типи клітин, cDC1 і cDC2, здатні до цього. Миші з обома типами клітин функціонували нормально. Із завданням впоралися і миші, у яких відсутній один із типів. Система має резервування і стабільність. Їй байдуже, чи буде обраний один із учасників гри.
«Це може покращити рецептуру вакцин, — зазначив Гілландерс, — і може пояснити, чому деякі пацієнти краще реагують на лікування, ніж інші».
Ми припустили, що правильна відповідь одна. Одна клітина, яка керує всіма іншими. Ми помилилися. Імунна система – це хаотична і заплутана система. Але вона завжди знаходить вихід.
Що станеться, якщо ми почнемо розробляти вакцини з урахуванням обох шляхів розвитку, а не лише одного? We don’t know yet. Ми все ще намагаємося це зрозуміти.
