Badania

15 Stycznia

Źródło: Łukasiewicz – PORT

Komórki chroniące przed pasożytami, chronią też przed rakiem

Komórki odpornościowe ILC2, chroniące organizm człowieka przed patogenami, mogą również odgrywać kluczową rolę w walce z nowotworami – wykazał polsko-japoński zespół z udziałem naukowca z Łukasiewicz – PORT. Wyniki badań ukazały się w „Nature”.

Komórki ILC2, czyli wrodzone komórki limfoidalne grupy drugiej, zostały odkryte przez japońskich naukowców w 2010 roku. Znaleziono je w tkance tłuszczowej krezki, czyli narządzie podtrzymującym i stabilizującym narządy wewnętrzne jamy brzusznej. Zauważono, że chronią organizm przed robakami pasożytniczymi, takimi jak glisty i przywry. Dzisiaj już wiadomo, że komórki te znajdują się we wszystkich tkankach barierowych, czyli między innymi w skórze, płucach i jelicie, chroniąc organizm człowieka przed patogenami.

Komórki ILC2, mimo że są limfocytami, zachowują się nieco inaczej. Typowe limfocyty T i B mają na swojej powierzchni receptory, które rozpoznają specyficzne cząsteczki, antygeny, obecne na powierzchni chorobotwórczych drobnoustrojów i komórek nowotworowych. Na ich podstawie uruchamiają odpowiedź immunologiczną. Komórki ILC2 tych receptorów nie posiadają, dlatego przy badaniu mechanizmów obronnych organizmu tak długo pozostawały nieodkryte – wyjaśnia dr Marek Wagner, kierownik Grupy Badawczej Odporności Wrodzonej w Łukasiewicz – PORT.

W momencie publikacji odkrycia japońskich naukowców, prowadził badania nad rolą tkanki tłuszczowej w rozwoju czerniaka w Bostonie.

Wyniki moich badań sugerowały, że w tkance tłuszczowej znajdującej się w ścisłym sąsiedztwie guza nowotworowego obecna jest duża liczba makrofagów, które z kolei stymulują wzrost nowotworu poprzez indukcję rozwoju naczyń krwionośnych. Odkrycie komórek ILC2 w tkance tłuszczowej zainspirowało mnie do badań nad ich rolą w rozwoju nowotworu. Pierwotnie założyłem – zresztą nie tylko ja, myślał tak wtedy cały naukowy świat – że obecność komórek ILC2 stymuluje wzrost liczby makrofagów, a tym samym rozwój guza. I z taką ideą poleciałem do Japonii – wspomina.

Przeprowadzone doświadczenia nie potwierdziły jednak jego hipotezy. Co więcej, nie był w stanie zlokalizować tych komórek w guzie. Wtedy przyszła mu do głowy rewolucyjna hipoteza, że komórki ILC2 mogą hamować wzrost guza nowotworowego.

To zapoczątkowało serię eksperymentów, które potwierdziły, że komórki ILC2 hamują rozwój czerniaka. Dziś nie ma co do tego żadnych wątpliwości – podkreśla dr Wagner, przyznając, że pierwsze wyniki jego badań wzbudziły spore kontrowersje. – Mówiono mi, że to niemożliwe, że jest dokładnie odwrotnie, bo w tym samym czasie inni wykazywali, że te same komórki wspomagają na przykład rozwój raka piersi.

W przypadku czerniaka, w odpowiedzi na rozwój nowotworu, komórki ILC2 produkują cytokiny, czyli białkowe przekaźniki informacji. Jedna z nich – interleukina 5 mobilizuje eozynofile, czyli komórki układu odpornościowego, które wykazują zdolność do niszczenia komórek nowotworowych. To – w dużym uproszczeniu – mechanizm, który w przypadku tego nowotworu działa jak naturalna linia obrony, w dodatku wrodzona i natychmiastowa.

Ewolucyjny mechanizm obronny

Jednak komórki ILC2 nie zawsze działają w ten sposób. W przypadku raka piersi ich obecność może stymulować tworzenie środowiska sprzyjającego rozwojowi guza poprzez rekrutację i aktywację makrofagów. Wszystko zależy prawdopodobnie od rodzaju nowotworu, mikrośrodowiska, w którym się rozwija, interakcji z innymi komórkami w guzie (a są w nim nie tylko komórki nowotworowe, ale też komórki układu odpornościowego i wiele innych).

To właśnie czyni komórki ILC2 jednocześnie fascynującymi i trudnymi do zrozumienia – dodaje dr Wagner, który wraz ze swoim zespołem skupia się teraz na lepszym poznaniu mechanizmów ich działania.

Komórki ILC2 są dowodem na to, jak ewolucja dostosowywała nasz układ odpornościowy do walki z zagrożeniami. Ich pierwotną rolą była bowiem ochrona przed pasożytami, czyli obcymi organizmami wnikającymi do naszego ciała i powodującymi w nim spustoszenie. Jak tłumaczy naukowiec, aby sobie z nimi poradzić, komórki te aktywowały eozynofile, stymulowały produkcję śluzu w jelitach, wzmacniały ruchy perystaltyczne i uruchamiały inne mechanizmy eliminujące pasożyty z organizmu. Dzisiaj, kiedy stosunkowo rzadko mamy kontakt z pasożytami (a nawet jeśli, to istnieją bardzo skuteczne leki przeciwpasożytnicze), nasze komórki musiały znaleźć dla siebie nowe zadanie.

Czerniak, jak większość nowotworów, działa w sposób przypominający pasożyty. Komórki nowotworowe rozprzestrzeniają się i wyniszczają nasz organizm podobnie jak pasożyty. Mechanizm działania komórek ILC2 pozostał zatem ten sam, jednak ewolucyjnie dostosował się do nowych potrzeb organizmu i zmienił się cel, który atakuje – dowodzi dr Marek Wagner.

Lawinowy przyrost zachorowań na czerniaka

W ostatnich trzech dekadach zachorowalność na czerniaka w Polsce wzrosła aż o 300%. To pokłosie braku odpowiedniej profilaktyki i zwiększonej ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe podczas częstszych wyjazdów do ciepłych krajów. Ale jest to również efekt ocieplenia klimatu – coraz więcej słonecznych dni spędzamy na zewnątrz. W pierwszym stadium czerniak ma dość duży poziom wyleczalności, jednak kolejne są już bardziej oporne w leczeniu. Potencjał przeciwnowotworowej aktywności odpowiedzi immunologicznej typu 2 jest znaczący.

Nie ulega wątpliwości, że musimy szukać nowych form terapii przeciwnowotworowych. Badania, które prowadzimy, mogą doprowadzić do powstania nowych narzędzi diagnostycznych i terapeutycznych w onkologii – podsumowuje dr Wagner.

Wyniki badań, które przeprowadził z naukowcami z Japonii, ukazały się w magazynie Nature.

MK