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

аутоиммунные заболевания

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

лечение рака

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.