Prima înregistrare video cu celule imunitare care „mănâncă” în timp real celule vii de cancer de piele

De aproximativ 15 ani, o clasă de medicamente numite inhibitori ai punctelor de control imunitar (immune checkpoint inhibitors) este folosită pentru tratarea melanomului – cea mai periculoasă formă de cancer de piele, scrie The Conversation.

Pentru mulți pacienți, rezultatele sunt remarcabile. Pentru alții, tratamentul nu are niciun efect.

Încă nu știm cu adevărat de ce. Însă, într-un nou studiu publicat în Journal of Experimental Medicine, se observă în timp real celule imunitare numite macrofage atacând celule de melanom – ceea ce ar putea oferi indicii despre cum putem face ca aceste terapii să funcționeze pentru toți pacienții, nu doar pentru unii.

Studiul a fost realizat de Yuki Keith, cercetător postdoctoral, imunologie, Institutul Garvan și Tri Phan, director de program – imunologie de precizie / șef de laborator, Institutul Garvan.

Tumori „calde” și „reci”

Yuki a tratat pacienți cu melanom în Japonia, ca dermatolog, iar Tri Phan conduce un laborator la Institutul Garvan din Sydney, unde echipa sa este specializată în observarea în timp real a celulelor sistemului imunitar.

Când Yuki a vrut să înțeleagă de ce inhibitorii punctelor de control imunitar eșuează la mulți pacienți, s-a alăturat laboratorului lui Tri Phan pentru a continua cercetările.

Tratamentul eșuează în ceea ce oncologii numesc tumori „reci”, unde mediul cancerului împiedică activ un tip de celule imunitare numite celule T să atace tumora.

“Unul dintre obiectivele laboratorului nostru este să descopere cum pot fi transformate tumorile în unele „calde”, permițând celulelor T să pătrundă și să distrugă celulele canceroase. Noile noastre descoperiri sugerează că un alt tip de celule imunitare, numite macrofage, ar putea deține cheia”, susțin cercetătorii.

„Menajerele” organismului pe care le-am ignorat

În 1908, zoologul rus Ilya Mechnikov a primit Premiul Nobel pentru descoperirea fagocitozei („mâncatul celular”) în sistemul imunitar, realizată de celule pe care le-a numit macrofage (din greacă: „mari mâncătoare”).

Aceste celule înglobează și elimină resturile rezultate din deteriorarea țesuturilor și moartea celulară. Ele sunt adesea considerate niște „menajere” tăcute și eficiente ale organismului.

Totuși, rolul lor în cancer a fost adesea trecut cu vederea. Spre deosebire de alte celule imunitare care circulă prin sânge și patrulează întregul corp, macrofagele sunt „rezidente tisulare” și rămân într-un singur loc.

Studiile anterioare privind rolul macrofagelor în cancer presupuneau că aceste „menajere” sunt toate la fel. Dar când am analizat atent pielea, a devenit clar că există multe tipuri diferite de macrofage care trăiesc în straturi diferite.

Un anumit tip de macrofage (identificat printr-o proteină numită CD169) trăiește într-o zonă mai profundă a pielii, numită hipoderm.

Cercetătorii au descoperit că aceste macrofage se poziționau în jurul marginilor unei tumori de melanom, ca și cum ar fi încercat să o izoleze. Când au eliminat macrofagele, melanoamele au crescut mai mult, ceea ce sugerează că acestea limitau dezvoltarea tumorilor.

Cum sunt „mâncate” celulele canceroase vii

Pentru a înțelege ce făceau efectiv aceste macrofage pozitive pentru CD169, s-a folosit o tehnică avansată de imagistică numită microscopie intravitală cu doi fotoni. Aceasta le-a permis oamenilor de știință să observe în timp real procese biologice desfășurate în țesut viu.

“Ceea ce am văzut a fost surprinzător: macrofagele „ciuguleau” și înghițeau activ celule vii de melanom. Deși mai văzuserăm macrofage consumând celule moarte în laborator, nu mai observaserăm niciodată consumul unei celule vii de melanom într-un organism-model.

Și mai surprinzător a fost faptul că acest atac imunitar avea loc fără ajutorul celulelor T sau al anticorpilor produși de un alt tip de celule imunitare numite celule B – actorii sistemului imunitar considerați de obicei principalii luptători împotriva cancerului.

Am confirmat, de asemenea, că acest fenomen nu se întâmplă doar în laborator. Colegii noștri de la Melanoma Institute Australia au analizat probe de la pacienți umani cu melanom și au găsit populații similare de macrofage care exprimă CD169 la marginile tumorilor, sugerând că acestea ar putea avea un rol protector asemănător și la oameni”, spun autorii studiului.

Chemarea „cavaleriei” – implicații pentru terapii

Macrofagele nu doar elimină resturile celulare. Ele pot și alerta sistemul imunitar asupra unui pericol. După ce digeră resturile, le pot afișa ca pe un „steag roșu” biologic pentru a ghida celulele T să găsească și să distrugă celulele canceroase.

Încă nu este clar ce determină un macrofag să aleagă între eliminarea silențioasă a resturilor fără a alerta sistemul imunitar sau afișarea „steagurilor roșii” pentru activarea răspunsului imun. Deoarece macrofagele care exprimă CD169 sunt poziționate strategic în jurul tumorilor, bănuim că ele ar putea deține cheia acestui proces.

Macrofagele sunt prezente în majoritatea tumorilor solide – inclusiv glioblastom, cancer de sân și multe altele. Este o „armată” deja prezentă, care așteaptă să fie mobilizată.

„Următorul nostru pas este să înțelegem exact cum aceste macrofage consumă celule canceroase vii și cum comunică pericolul către celulele T, astfel încât să putem folosi această populație celulară în noi tratamente”, au precizat cercetătorii.