Рак - это, по сути, заболевание цикла репликации клеток. Цель лечения болезни - навсегда убить клетки, которые беспрерывно воспроизводятся без каких-либо молекулярных тормозов. Химиотерапия и облучение вызывают разрывы в ДНК и, в конечном итоге, смерть даже этих неконтролируемых клеток. В течение нескольких минут после лечения раковые клетки обращаются к белкам репарации ДНК, чтобы противодействовать ущербу, нанесенному этим лечением. Спустя несколько дней иммунные клетки обнаруживаются в опухолях, чтобы помочь еще больше победить клетки, которые пережили воздействие токсической терапии.
Это отложенное прибытие иммунных клеток после лечения рака хорошо задокументировано и имеет решающее значение для ответа на химиотерапию и облучение, но события, лежащие в основе их индукции, остаются плохо изученными. Теперь исследователи из Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете обнаружили, что повреждение ДНК является громким призывом для иммунной системы. Результаты опубликованы на этой неделе в журнале Nature..
«Решив, какие сигналы иммунным клеткам в первую очередь подходят к раковым клеткам с повреждением ДНК, мы можем применить эту информацию для разработки более эффективных методов лечения», - сказал старший автор Роджер Гринберг, доктор медицинских наук , профессор биологии рака и директор Basic Наука для Центра Basser для BRCA . «Эта тактика направлена на улучшение реакции пациента на лечение с использованием иммунной системы в то же время, что и ингибиторы, чтобы удерживать раковые клетки на пути к репликации, пока не наступит гибель клеток».
Если ДНК клетки повреждена, она останавливается примерно на 24 часа в точке цикла репликации клетки непосредственно перед входом в фазу, которая приводит к делению клетки. Клетки возобновляют деление по мере того, как они в конечном итоге преодолевают свои раны, и это приводит к активации сигналов, которые привлекают иммунную систему.
Роджер Гринберг, доктор медицины, и Шейн М. Хардинг, доктор философии
В исследовании Nature команда Пенна описывает, как повреждение ДНК в результате лечения рака заставляет небольшие пакеты ДНК из ядра формироваться в цитоплазме, когда клетки делятся после повреждения ДНК от радиации или химиотерапии. Эти ненужные микроядра имеют тенденцию к разрыву, подвергая ДНК в цитоплазме воздействию специального белка наблюдения. Эта сторожевая молекула обычно активируется, когда захватчики, такие как вирусы, обнаруживаются как чужеродная ДНК в цитоплазме. Антимикробный сигнал тревоги вызывает иммунный ответ, призывая иммунные клетки атаковать раковые клетки, заполненные микроядрами.
Команда продемонстрировала, что подавление клеточного развития до более поздних стадий деления предотвращает образование микроядер и значительно снижает иммунные ответы на раковые клетки, которые были обработаны радиацией.
В целом, исследование Nature показывает, что изменение скорости или скорости прогрессирования раковой клетки посредством деления клеток является важным фактором при лечении рака, сочетающем повреждение ДНК и ингибиторы иммунных контрольных точек.
«Наша работа позволяет разработать рациональные стратегии повышения иммунного ответа, чтобы повысить чувствительность пациентов к радиации», - сказал Гринберг. «Этот подход будет сочетать лекарства, которые повреждают ДНК и подавляют иммунные контрольные точки, с теми, которые способствуют делению клеток, вмешиваясь в факторы, которые задерживают деление клеток в ответ на повреждение ДНК».
