Okazuje się, że układ odpornościowy ma plan awaryjny. I jest naprawdę dobry.
Naukowcy z Wydziału Medycyny Uniwersytetu Waszyngtońskiego odkryli dokładnie, jak działają szczepionki mRNA przeciwko nowotworom. Podczas eksperymentów na myszach odkryli coś nieoczekiwanego. Szczepionka nie tylko przetrwała usunięcie określonego rodzaju komórek odpornościowych; wypadło jeszcze lepiej. Od dawna uważano, że komórka ta jest niezwykle ważna. Bez tego naukowcy spodziewali się porażki.
Ale stało się odwrotnie.
Inna, powiązana komórka odpornościowa przejęła inicjatywę. Przypuściła potężny atak na guzy. Wyniki tego badania, opublikowane w czasopiśmie Nature, piszą na nowo zasady koordynacji immunologicznej.
Pracą tą kieruje Kenneth M. Murphy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego. Z uwagą śledzi rozwój technologii mRNA. Każdy chce powtórzyć sukces szczepionki przeciwko Covid-19, stosując ją w onkologii.
„Rozumiejąc, które komórki odpornościowe są zaangażowane i jak koordynują reakcję” – mówi Murphy – „zapewniamy twórcom szczepionek dodatkowe mechanizmy i spostrzeżenia”.
Murphy nie jest osamotniony w tych poszukiwaniach. Dołączył do niego William E. Gillanders, chirurg i badacz, który opracowuje własną szczepionkę na potrójnie ujemnego raka piersi. Musieli zrozumieć, kto jest głównym „kierowcą” w tym złożonym systemie.
Kto kontroluje proces?
Szczepionki mRNA to zasadniczo proste instrukcje. Kod genetyczny mówi komórkom odpornościowym, jak wytwarzać małe kawałki białka. Fragmenty te uczą układ odpornościowy rozpoznawania wroga. W przypadku raka celem jest unikalne białko nowotworowe. Zdrowe tkanki należy pozostawić w spokoju, a „złych” zniszczyć.
Komórki dendrytyczne zazwyczaj wykonują tę pracę wprowadzającą. Odczytują mRNA, syntetyzują białka, a następnie zbliżają się do nich limfocyty T. Limfocyty T rozpoznają te białka i rozpoczynają atak.
Przez długi czas uważano, że ważny jest tylko jeden typ komórek dendrytycznych – podtyp cDC1. To jest „ciężka artyleria”. Jest doskonały przeciwko wirusom i sugeruje się, że jest równie skuteczny w walce z rakiem.
Naukowcy postanowili sprawdzić to założenie. Wykorzystano myszy pozbawione komórek cDC1, a także myszy pozbawione powiązanego podtypu cDC2.
W tym miejscu zaczyna się zwrot akcji.
Myszy bez komórek cDC1 nadal wytwarzały silną odpowiedź komórek T. I nawet silniejszy, niż się spodziewano. Myszy te praktycznie wyeliminowały mięsaki – nowotwory tkanki mięśniowej, tłuszczowej, nerwowej lub kostnej.
Jak to się stało?
Główną pracę wykonały komórki cDC2. Aktywowały limfocyty T równie skutecznie, a może nawet w inny sposób. Molekularne odciski palców odpowiedzi były inne. Oznacza to, że oba typy komórek mogą się uzupełniać.
„Obca twarz” ratuje sytuację
Ale tu jest dziwna rzecz. Komórki cDC2 same nie syntetyzowały tych białek.
Tak, tak, zgadza się. Nie odczytali bezpośrednio mRNA.
Zamiast tego inne komórki wykonały pracę. Wytworzyli białka, rozbili je na fragmenty, a następnie przekazali je komórkom cDC2.
Proces ten nazywany jest „cross-prezentacją” (lub „cross-dressingiem” z angielskiego cross-dressingu).
Jedna komórka niejako „nosi maskę” drugiej. Komórka cDC2 pobiera ten fragment białka i prezentuje go komórce T. Wysięgnik! Rozpoczął się atak immunologiczny.
Obydwa typy komórek, cDC1 i cDC2, są do tego zdolne. Myszy z obydwoma typami komórek funkcjonowały normalnie. Myszy pozbawione jednego z typów również poradziły sobie z zadaniem. System charakteryzuje się redundancją i stabilnością. Jest jej obojętne, czy któryś z uczestników gry zostanie wybrany.
„Mogłoby to ulepszyć formułę szczepionek” – zauważył Gillanders – „i może wyjaśnić, dlaczego niektórzy pacjenci lepiej reagują na leczenie niż inni”.
Założyliśmy, że jest jedna prawidłowa odpowiedź. Jedna komórka, która rządzi wszystkimi innymi. Myliliśmy się. Układ odpornościowy jest układem chaotycznym i zagmatwanym. Ale zawsze znajdzie wyjście.
Co się stanie, jeśli zaczniemy projektować szczepionki mając na uwadze obie ścieżki, a nie tylko jedną? Jeszcze nie wiemy. Wciąż próbujemy to rozgryźć.
