Дендритные клетки – элитное оружие против рака

Недавно мы писали новость о первом успешном излечении рака молочной железы на терминальной стадии. Пациентку из США успешно вылечили с помощью перспективного метода лечения опухолевых заболеваний – иммунотерапии. В качестве противоопухолевых агентов были выбраны специфические иммунные тельца самой пациентки – дендритные клетки, о которых мы и поговорим.

Иммунотерапия рака – попасть точно в цель

Сложность и коварность злокачественных опухолей в том, что они невидимы для иммунной системы. Если в норме все атипичные клетки подлежат уничтожению, то при сбоях иммунной системы этого не происходит. Клетка, которая «неправильно» себя ведет, начинает размножаться и приобретать все признаки злокачественной. Так формируется опухоль, которая незаметна для иммунной системы, и в конечном итоге, приводящая к гибели больного, если вовремя не предпринять никаких мер.

Существенная проблема в лечении раковых заболеваний состоит в том, что существующие методы терапии приводят к серьезным побочным эффектам. Раковая клетка хоть и отличается от здоровой, но во многом обладает тем же набором признаков и функций. И если химиотерапия сильно бьет по раковым клеткам, то страдают и здоровые клетки тоже.

Долгое время ученые искали прицельные методы борьбы с раком, позволяющие им точно уничтожать раковые клетки, не поражая при этом здоровых. И, похоже, такой метод найден. Иммунотерапия – термин, который внедрился в онкологическую практику еще несколько десятков лет назад, однако сегодня к этому методу лечения приковано все медицинское и научное сообщество, ведь оно показывает феноменальные результаты.

Для проведения иммунотерапии в организм вводят специальные вещества – опухолевые антигены, которые в организме способствуют продукции специфических иммунных клеток, поражающих злокачественные клетки.

Преимуществом иммунотерапии является тот факт, что она высокоспецифична и работает только в отношении злокачественных клеток, не затрагивая здоровых.

Дендритные клетки

Дендритные клетки – суровый «пограничный» контроль

Каким же образом происходит иммунный ответ на чужеродные агенты в организме, в том числе и раковые клетки? Среди множества клеток, принимающих участие в иммунном ответе, отдельно следует сказать о дендритных клетках. Это популяция особых клеток, имеющих отросчатые участки по периметру, которые задействованы в презентации чужеродных антигенов другим клеткам иммунной системы. Другими словами, дендритные клетки активируют адаптивный иммунитет.

Впервые дендритные клетки были открыты в 1868 году немецким ученым Паулем Лангергансом. Из-за специфической морфологии ученый ошибочно принял эти клетки за нервные окончания. И только в 1973 году ученому Ральфу Стайнману удалось установить принадлежность этих клеток именно к иммунной системе. В 2011 году ученого з это эпохальное открытие наградили Нобелевской премией, но посмертно. Как известно, Нобелевская премия посмертно не вручается, а Ральф Стайнман стал третьим ученым, которому Премию вручили уже после смерти.

Дендритные клетки являются антигенпрезентирующими клетками. Главным образом, располагаются они в крови и тканях, которые непосредственно контактируют с внешней средой. Уникальность этих клеток в том, что они обладают инструментарием, который позволяет им распознавать чужеродных агентов. Они способны поглощать чужеродных агентов, при этом они расщепляют антигены на отдельные части пептидов, которые затем связываются с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC – Major Histocompatibility Complex). Таким образом, происходит вызревание дендритной клетки, после чего она презентует при помощи МНС вражеский антиген иным клеткам иммунитета. Это, например, Т-клетки, которые ранее еще не сталкивались с антигенов. После такой встречи Т-клетки начинают активно делиться и специализироваться в клетки-уничтожители чужеродных клеток или в эффекторные Т-клетки. Также имеются CD4+ T-клетки, которых называют Т-хелперами. Эти клетки стимулируют В-лимфоциты, производящие антитела. В свою очередь антитела, обладая высокой специфичностью к антигену, устремляются на его поражение.

Как дендритные клетки применяются в иммунотерапии

Как дендритные клетки применяются в иммунотерапии

Как уже упоминалось выше, опухолевые клетки умеют обходить иммунологический надзор. В этой связи для прицельного их уничтожения иммунной системе крайне важно распознать антигены, находящиеся на поверхности опухолевых клеток. И в этом случае возникает закономерная задача – максимально эффективно уничтожить раковую опухоль с помощью клеток собственной иммунной системы.

Уже показано на животных, что дендритные клетки могут захватывать антигены опухолевых клеток и презентовать их Т-клеткам иммунной системы. Так возникает активация опухолеспецифических Т-лимфоцитов, что приводит к настоящей войне с раковой опухолью.

Отметим, что в нашем организме имеются и другие антигенпрезентирующие клетки, например, макрофаги. Однако дендритные клетки эту работу выполняют намного эффективнее, поэтому они и используются в настоящее время в иммунотерапии рака. Именно благодаря своим уникальным свойствам дендритные клетки были выбраны для экспериментальной терапии рака молочной железы терминальной стадии, которая закончилась успешно. Уже 2,5 года пациентка полностью здорова и рецидивов не наблюдается.

Раковые и дендритные клетки

Как опухоли сражаются с дендритными клетками

Однако не все так просто, как нам бы того хотелось. Дендритные клетки обнаруживаются в большинстве опухолей. Они буквально пожирают части злокачественных клеток, пытаясь предоставить иммунной системе антигены. Однако опухоли в свою очередь умело этому препятствуют. Например, опухоли активно продуцируют раково-эмбриональный антиген и муцин-1, которые не позволяют дендритным клеткам презентовать опухолевые антигены Т-клеткам.

Кроме того, опухолевые клетки мешают нормальному созреванию дендритных клеток. Опухоли продуцируют специфический белок IL-10, в присутствии которого невозможна антигенспецифическая реакция. Также опухолевые клетки высвобождают коктейль веществ, которые способствуют образование других дендритных клеток, обладающих не противоопухолевыми свойствами, а наоборот – проопухолевыми! Одна из задач иммунотерапии – «перевоспитать» проопухолевые дендритные клетки в противоопухолевые, и сегодня для этого имеются соответствующие инструменты.

Противораковые вакцины

Вакцины на основании дендритных клеток

Вакцины против рака создаются для каждого пациента в индивидуальном порядке из его собственных дендритных клеток. Для начала секвенируется геном опухолевых клеток, то есть читается ДНК опухоли. Затем определяются мутации, и сегодня это не проблема в любой лаборатории, где имеются специальное оборудование. А далее, чтобы понять, какие именно из этих мутаций могут привести к образованию новых антигенов, создается библиотека соответствующих мутантных пептидов. Затем каждый из пептидов презентуется дендритным клеткам, отобранным заранее у пациента. Те дендритные клетки, которые реагируют на новые антигены, отбирают и размножают в лабораторных условиях, ведь именно они будут уничтожать опухолевые клетки (но в организме этого не происходит, поскольку таких клеток слишком мало).

Затем в течение определенного периода (как правило, 1-2 недель) пациенту вводят новые клетки, а после чего – следят за его состоянием здоровья. К слову, у пациентки, которой удалось полностью вылечить рак молочной железы, биопсия не показала наличия опухолевых клеток уже через 42 недели после инъекции 90 миллиардов переобученных лимфоцитов. То есть этим клеткам понадобилось меньше года для того, чтобы уничтожить не только первичную опухоль, но и метастазы в организме больного. Примечательно, что пациентке давали всего 2-3 месяца, но спустя 2,5 года все анализы "чистые".

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: 

ОТКРЫТИЯ ОНКОЛОГОВ: 7 ПЕРСПЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ЛЕЧЕНИЯ РАКА

ЧТО ДЕЛАТЬ, ЧТОБЫ НЕ ЗАБОЛЕТЬ РАКОМ: ТОП-8 УСЛОВИЙ

РАК: ТОЛЬКО ФАКТЫ