Įsivaizduokite cukraus sluoksnį toks tankų, kad jis paverčia ląstelę beveik nematoma imuninės sistemos akyse. Tai nėra mokslinė fantastika. Tai glikokaliksas, angliavandenių turtingas apvalkalas, kurį kai kurios navikinės ląstelės sustorina, kad pasislėptų nuo patruliuojančių imuninės sistemos ląstelių.
Sanford Burnham Prebys tyrėjai kartu su bendradarbiais visoje Šiaurės Amerikoje paskelbė naują darbą žurnale Science Advances, rodantį, kad šis cukraus šarvas nėra vien tik vėžinės ląstelės kūrinys. Fizinis spaudimas, maistinių medžiagų sudėtis ir kraujo cukraus lygis naviko aplinkoje nulemia, kiek storas ir lipnus tas apvalkalas taps. Trumpai tariant: kontekstas svarbus.
Kevinas Tharpas, pirmasis autorius, prie šios idėjos priėjo pastebėjęs, kaip mechaninis stresas keičia mitochondrijų elgseną. Navikai, skirtingai nei sveikas audinys, dažnai yra standesni. Ląstelės, suspaustos tokioje kietoje aplinkoje, keičia savo metabolizmą. Tharpas ir jo komanda uždavė paprastą, bet svarbų klausimą: ar tos pačios jėgos, kurios keičia ląstelės vidines kuro atsargas, taip pat gali pakeisti cukrų, rodomų ant ląstelės paviršiaus?
Jie surengė eksperimentus, kuriuose derino du kintamuosius: aplinkos fizinį standumą ir maistinių medžiagų sudėtį, kuria buvo maitinamos ląstelės. Kai kurios kultūros imituodavo kietas, suspaustas pirminių navikų sąlygas. Kitos buvo minkštesnės, artimesnės sveikam audiniui. Komanda taip pat palygino tradicinę laboratorinę terpę su naujesne formulė, kuri tiksliau atspindi žmogaus kraujo plazmą, ir išbandė normalaus bei padidinto gliukozės kiekio sąlygas, modeliuodami hiperglikemiją.
Rezultatai buvo stulbinantys. Ląstelės, auginamos navikui būdingo standumo sąlygomis ir fiziologiškai realistingoje terpėje, reaguodavo į perteklinę gliukozę storindamos savo glikokaliksą. Tradicinėje laboratorinėje terpėje gliukozės sukeltas cukraus sluoksnio augimas buvo gerokai mažiau išreikštas. Baltymų gamyba pasikeitė. Metabolitų sankaupos keitėsi. Ląstelės paviršius transformavosi.
Ši figūra demonstruoja baltymo, vadinamo šilumos šoko faktoriu 1, slopinimo rezultatus. Naudodami kampinio interferencinio skenavimo mikroskopiją mokslininkai parodė, kad šio baltymo slopinimas užkerta kelią išorinės apsauginės plėvelės storėjimui, kuria vėžinės ląstelės apgaudinėja imuninę sistemą. Kai baltymas nėra slopinamas, vėžinių ląstelių apdangalai storėja reaguodami į perteklinę gliukozę arba hiperglikemiją.
Gilindamiesi toliau, mokslininkai susiejo šiuos paviršiaus pokyčius su glikokonjuguotėmis, tai yra baltymais ir lipidais, papuoštais angliavandenių grandinėmis. Aukštas gliukozės kiekis tiekė žaliavas šių grandinių statybai, tačiau tai, kurios glikokonjuguotės atsirado ir kiek jų buvo, lėmė maistinių medžiagų realumas kartu su mechaniniais signalais.
Vienas baltymas išsiskyrė šioje grandinėje: šilumos šoko faktorius 1, arba HSF1. Geriausiai žinomas dėl pagalbos ląstelėms prisitaikyti prie karščio ir streso, HSF1 buvo gausesnis hiperglikemijos sąlygomis ir, atrodė, nukreipė specifinių glikokonjuguočių gamybą. Kai komanda blokavo HSF1, cukraus sluoksnis nesustorėjo net aukšto gliukozės ir navikui būdingų sąlygų atveju. Pažangios vaizdavimo metodikos, įskaitant kampinio interferencinio skenavimo mikroskopiją, užfiksavo šį pokytį trimatėje erdvėje: apvalkalas susitraukė, kai HSF1 buvo užblokuotas.
Esminis dalykas: glikokalikso storėjimas turėjo realių biologinių pasekmių. Modeliuose, kuriuose buvo įtrauktos imuninės ląstelės, vėžinės ląstelės hiperglikemijos ir standžių sąlygų atveju efektyviau išvengdavo imuninės atakos, bet tik tada, kai HSF1 buvo aktyvus. Pašalinus arba slopinant HSF1, imuninės ląstelės galėjo atpažinti ir sunaikinti daugiau naviko ląstelių.
Taikant HSF1 galima nuplėšti cukraus šarvus ir atkurti imuninį atpažinimą.
Už laboratorinių mechanikų ribų ši studija siūlo tikėtiną ryšį tarp dviejų epidemiologinių stebėjimų, su kuriais klinikai ilgai kovojo: pacientai su padidintu kraujo cukrumi, dėl metabolinio sindromo, 2 tipo diabeto ar mitybos, susiduria su blogesniais vėžio rezultatais, o navikai dažnai atsparūs imunoterapijai. Jeigu padidėjusi gliukozė padeda navikams storinti glikokaliksą, o HSF1 leidžia tai vykti, tuomet metabolinė sveikata tampa imunoterapijos diskusijos dalimi.
Yra ir vaistų atradimo kampas. Terapijos, kurios slopintų HSF1 aktyvumą arba pakeistų naviko mikroaplinkos mechaninį ar maistinį peizažą, galėtų padaryti navikus labiau matomus imuninei sistemai. Tai galėtų sustiprinti esamas imunoterapijas arba atverti naujas kombinacijas, orientuotas į metastatinę ligą, kur imuninė slėpynė yra ypač pavojinga.
Mokslas retai pateikia paprastus atsakymus. Tačiau šis darbas sutvarko mitochondrijų, mechanikos, cukraus chemijos ir imuninio atpažinimo tinklą į testuojamą strategiją. Kitas žingsnis yra ištirti, ar nukreipus prieš šį cukraus skydą pacientams pavyktų sugrąžinti pusiausvyrą imuninei išvalai.
Palikti komentarą
Komentarai
Komentarų dar nėra. Būkite pirmas.