Jak przeziębienie może chronić przed przerzutami nowotworu
Naukowcy z Imperial College London, Instytutu Francisa Cricka i Szpitala Uniwersyteckiego w Regensburgu odkryli zaskakującą zależność: infekcja wirusem RSV – odpowiedzialnym za typowe przeziębienia i zapalenia oskrzeli – może znacząco utrudniać tworzenie przerzutów nowotworowych w płucach. Wyniki badań rzucają nowe światło na związek między infekcjami wirusowymi a biologią raka.
Płuca są jednym z najczęstszych miejsc, do których wędrują komórki nowotworowe z guza pierwotnego, na przykład raka piersi czy jelita grubego. Jednocześnie są stale narażone na kontakt z wirusami, grzybami, alergenami i innymi zanieczyszczeniami z powietrza. Dlatego też, by zapobiec zbyt częstemu uruchamianiu odpowiedzi immunologicznej, próg inicjowania tej odpowiedzi w płucach jest ustawiony wysoko. To zaś powoduje, że płuca są idealnym miejscem do skolonizowania przez komórki nowotworowe z guza pierwotnego. Infekcja wirusowa i nowotwór mogą współistnieć w tym samym narządzie. Dotychczas nie wiedziano jednak, jak infekcja wirusowa wpływa na zdolność komórek rakowych do zasiedlania tkanki płucnej.
Zespół badaczy pod kierunkiem Ilarii Malanchi i Cecilii Johansson postanowił to sprawdzić na modelach mysich. Zwierzęta zakażono RSV, a dzień później podano im dożylnie komórki raka piersi. Po czterech tygodniach okazało się, że zainfekowane myszy miały znacznie mniej przerzutów w płucach niż zdrowe osobniki z grupy kontrolnej. Co istotne, guzy, które mimo wszystko zdążyły się uformować, miały podobne rozmiary w obu grupach – wirus utrudniał więc zasiedlanie płuc przez komórki rakowe, ale nie hamował wzrostu już istniejących zmian.
Kluczem do zrozumienia tego zjawiska okazały się interferony typu I – białka produkowane przez komórki odpornościowe tuż po wykryciu wirusa. Interferony mają za zadanie hamować namnażanie się wirusa i mobilizować układ immunologiczny i, jak wynika z nowych badań, przy okazji czynią płuca wrogim środowiskiem dla komórek nowotworowych.
Badacze udowodnili to, podając zdrowym myszom donosowo rekombinowany interferon alfa (bez żadnego wirusa). Uzyskali dokładnie ten sam efekt ochronny co po zakażeniu RSV. Z kolei myszy pozbawione receptora dla interferonów – nawet po zakażeniu RSV – nie wykazywały ochrony przed przerzutami.
Intuicja podpowiadałaby, że za efekt przeciwnowotworowy odpowiadają komórki układu odpornościowego aktywowane przez interferon, neutrofile, monocyty, komórki NK czy limfocyty T. Naukowcy kolejno eliminowali każdą z tych populacji za pomocą przeciwciał blokujących – i za każdym razem efekt ochronny pozostawał niezmieniony. Żadna pojedyncza populacja immunologiczna nie była niezbędna.
Odpowiedź tkwiła w nieoczekiwanym miejscu, w komórkach nabłonka płucnego. Analiza sekwencjonowania RNA pojedynczych komórek ujawniła, że po ekspozycji na interferon największym zmianom ulegają interakcje między komórkami nabłonkowymi a nowotworowymi. Potwierdziły to eksperymenty na hodowlach komórkowych. Komórki nabłonka wyizolowane od myszy zakażonych RSV lub traktowanych interferonem znacznie słabiej wspierały proliferację komórek raka piersi w warunkach laboratoryjnych.
Natomiast analizy bioinformatyczne wskazały na istnieje jeszcze jednego ważnego elementu, galektyny-9. Białko to jest produkowane pod wpływem interferonów i silnie uwalniane do tkanki płucnej oraz krwi podczas infekcji wirusowych. Okazało się, że samo potraktowanie komórek nowotworowych galektyną-9 przed ich podaniem myszom wystarczyło, by znacząco zmniejszyć ich zdolność do zasiedlania płuc – bez żadnej infekcji, bez interferonu.
Odkrycie to otwiera interesującą perspektywę terapeutyczną. Skoro donosowe podanie interferonu alfa wystarczy, by uczynić płuca mniej podatnymi na przerzuty, być może w przyszłości podobne strategie będą stosowane u pacjentów onkologicznych z grupy ryzyka. Galektyna-9 mogłaby z kolei stać się samodzielnym lekiem zapobiegającym przerzutom.
Autorzy zaznaczają jednak, że badania prowadzono na modelach mysich i konieczne są dalsze analizy u ludzi. Infekcja wirusem to nie przepis na leczenie raka, ale zrozumienie jej immunologicznych skutków ubocznych może pomóc opracować nowe, skuteczniejsze terapie.
Po szczegóły zapraszamy na łamy PNAS.
Komentarze (0)