Ученые обнаружили новый способ лечения рака и аутоиммунных заболеваний

Ученые обнаружили новый способ вылечить аутоиммунные заболевания и стимулировать организм на борьбу с раком. Метод использует ранее неизвестный лекарственный путь для манипуляции иммунными клетками.

Открытие связано с молекулой, названной тетрагидробиоптерин (BH4), которая хорошо известна тем, кто изучает биологию мозга и нервной системы. Однако новые исследования показывают, что BH4 играет ранее неизвестную роль - она помогает контролировать рост Т-клеток в иммунной системе. Т-клетки представляют собой белые кровяные клетки, которые находят и атакуют потенциально опасные патогены, такие как вирусы, бактерии и клетки-изгои, в том числе те, которые могут вызывать рак.

Руководителями исследования выступили ученые из Института молекулярной биотехнологии Австрийской академии наук (ИМБА) в Вене и Бостонской детской больницы штата Массачусетс. Журнал Nature недавно опубликовал результаты исследования с комментариями старшего научного сотрудника ИМБА Йозефа Пеннингера:

Одна из удивительных особенностей нашего открытия заключается в том, что система, которая изучается в нейробиологии в течение десятилетий, может играть ключевую роль в биологии Т-клеток. Исследование связывает две совершенно разные системы нашего организма.

Что особенно интересно, добавляет он, ученые обнаружили способы контроля роста Т-клеток, а не только их активацию.

Рак и аутоиммунитет

Это открытие должно привести к широкому спектру медицинских применений, начиная от контроля аутоиммунных заболеваний, астмы и аллергии до нового способа запуска противоракового иммунитета.

Использование собственных целебных механизмов организма для борьбы с болезнями - это одна из самых популярных областей медицинских исследований. Два ученых выиграли Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2018 году после разработки подхода к лечению рака, который стимулирует присущую иммунной системе способность разрушать опухолевые клетки.

Такие открытия являются революционными в лечении рака, болезни, которая поражает миллионы людей во всем мире и оказывает значительное влияние на общество. По оценкам Национального института рака США, по окончанию 2018 года будет диагностировано 1735350 новых случаев рака, в результате чего умрут 609 640 человек только в Соединенных Штатах.

Другие заболевания также могут возникать из-за чрезмерной активности или неправильной работы иммунной системы. Существует более 80 видов аутоиммунных заболеваний, которые возникают из-за того, что иммунная система атакует здоровую ткань, принимая ее за угрозу. Распространенные аутоиммунные заболевания включают воспалительное заболевание кишечника, диабет 1 типа, системную красную волчанку и ревматоидный артрит.

Согласно докладу 2005 года Национального института здоровья (NIH), до 23,5 млн. человек в США имеют аутоиммунное заболевание, но цифра продолжает расти. Американская ассоциация по борьбе с аутоиммунными заболеваниями, однако, заявляет, что данные NIH учитывают только 24 аутоиммунных заболевания, поэтому фактическая цифра, скорее всего, составит около 50 миллионов.

Блокаторы BH4

Организм использует BH4 для производства серотонина и дофамина, двух гормонов, которые передают сигналы из клеток в головной мозг и нервную систему. Авторы нового исследования показали, что молекула также имеет решающее значение в биологии Т-клеток. Они продемонстрировали, что снижение продуцирования клеток BH4 «сильно» ограничивает «пролиферацию Т-клеток в человеческих тканей и у взрослых мышей». Оказывается, что Т-клеткам нужен BH4 для контроля уровня железа и выработки энергии. Это согласуется с результатами многолетних исследований, которые связывают дефицит железа с проблемами иммунной системы.

Проводя исследования на мышах с раком, ученые обнаружили, что увеличение BH4 вызывает увеличение количества Т-клеток и уменьшение опухолей. Похоже, что BH4 делает это, преодолевая молекулу, называемую кинуренин, которая обычно подавляет рост Т-клеток в опухолях.

Старший автор Клиффорд Вульф, директор Центр нейробиологии Кирби в Бостонской детской больнице добавляет:

Молекула, признанная важной для многих функций в нейробиологии, теперь является ключом к совершенно новым методам лечения. Когда количество BH4 в организме снижается, мы блокируем пролиферацию Т-клеток при аутоиммунных заболеваниях или астме. Когда количество увеличивается, мы программируем рост Т-клеток и заставляем их атаковать опухолевые клетки, даже в неблагоприятных условиях .

Исследователи протестировали некоторые блокаторы BH4 на мышах с аллергией и аутоиммунными заболеваниями. Препараты «успокаивали» аутоагрессивные Т-клетки, останавливали аллергическое воспаление и не позволяли Т-клеткам вызывать аутоиммунные атаки в кишечнике и головном мозге. В ближайшее время они надеются проверить лекарство на людях.

Особенность подхода заключается в том, что вместо нацеливания на один цитокин или класс Т-клеток, мы останавливаем пролиферацию во всех связанных с болезнью Т-клетках, и это может привести к положительной активности при самых разных клинических состояниях.

Вопросы, ответы, комментарии