Клетки-киллеры врожденного иммунитета могут стать ключом к созданию противораковых вакцин⁠⁠

NK-клетка человека. Сканирующая электронная микроскопия. Credit: NIAID

Иммунная система защищает нас не только от инфекций, но и от наших собственных измененных клеток, таких как раковые. Ученые из Университета Оттавы (Канада) исследуют механизмы, благодаря которым клетки нашего врожденного иммунитета – натуральные киллеры – запоминают «врага», чтобы при следующей встрече эффективно его уничтожить. Это свойство можно использовать для создания эффективных и безопасных противораковых вакцин

Различают врожденный и приобретенный (адаптивный) иммунитет. Система врожденного иммунитета заведомо умеет опознавать и эффективно реагировать на конкретного «неприятеля». Система адаптивного иммунитета, к которой относятся Т- и B- лимфоциты, при первом контакте с патогеном, напротив, реагирует слабо и медленно. Но она способна «обучаться», и при повторной встрече работает эффективно. Именно этот феномен иммунологической памяти используется при вакцинации.

Раньше считалось, клетки врожденного иммунитета (NK-клетки), которые являются натуральными киллерами, к такому «обучению» не способны. Они способны убивать без подготовки, защищая нас от вирусов и рака. Однако, несмотря на скепсис многих иммунологов, исследования последних лет показали, что эти клетки также умеют формировать иммунологическую память. Хотя делают это иначе, чем Т- и B- лимфоциты.

Ученые предположили, что в этом процессе участвуют особые ингибиторные рецепторы на поверхности NK-клеток, которые влияют на их активность. Эксперименты проводили на лабораторных мышах, поэтому исследователи обратили внимание на ингибиторные рецепторы семейства Ly49, присутствующие у мышей, но отсутствующие у человека.

С помощью генно-инженерных методов ученые получили животных со слабым адаптивным иммунитетом, т.е. с дефицитом Т- и B- лимфоцитов. Затем им предъявляли разные вещества-антигены, способные вызвать иммунный ответ, а затем с помощью теста на отек уха проверяли, сформировалась ли у них иммунологическая память. Оказалось, что отек наблюдался лишь в том случае, если мыши ранее уже подвергались воздействию этого вещества. То есть в первый раз происходило «запоминание», во второй – активная реакция, и делать это могли только NK-клетки. При этом у животных, у которых дополнительно был создан дефицит рецепторов Ly49, отек не возникал.

Затем исследователи проверили, сможет ли способность NK-клеток к «запоминанию» защитить мышей от меланомы, злокачественной опухоли кожи. Для проверки использовали генно-модифицированные раковые клетки, синтезирующие яичный белок овальбумин, сильный антиген.

Сначала мышей со слабым адаптивным иммунитетом «вакцинировали» чистым овальбумином, а затем заразили меланомой. За время эксперимента у половины вакцинированных мышей опухоль вообще не развилась, а в опухолях остальных было обнаружено большое число активных NK-клеток. Зато животные с дефицитом Ly49 болели и умирали.

У человека есть аналоги рецепторов Ly49, поэтому в дальнейших планах ученых – выяснить, помогают ли они нашим клеткам-киллерам приобретать иммунологическую память. Если помогают, это открывает реальный путь для создания новых противораковых вакцин. Одна из проблем в современной иммунотерапии рака связана с тем, что провоцирование иммунного ответа против опухоли может приводить к появлению аутоиммунных реакций. В этом смысле NK-клетки могут быть гораздо более безопасными терапевтическими мишенями, чем обычно используемые Т-лимфоциты.

Фото: https://www.flickr.com