Как вирус трансформира имунните клетки в рак
Международен екип е картографирал как вирусът HTLV-1 причинява рядка левкемия при някои хора. Учените обаче имат идея как може да се спре това.
Екипът, ръководен от Имперския колеж в Лондон и Университета Кумамото в Япония, използва анализ на единични клетки, за да покаже как вирусът свръхактивира Т-клетките, ключови имунни клетки в кръвта ни, което ги кара да се превърнат в ракови.
Ракът, наречен T-клетъчна левкемия/лимфом при възрастни (ATL), се развива при около пет процента от хората, заразени с вируса HTLV-1, няколко десетилетия след първоначалната инфекция. HTLV-1 инфектира именно Т-клетките и ги трансформира в клетки на левкемия, но забавянето във времето прави изключително трудно да се определи как се случва тази трансформация.
ATL може да прогресира бавно или агресивно, но няма стандартно лечение за злокачествен ATL и състоянието има висок процент на рецидив след лечение с химиотерапия и антивирусни лекарства.
Резултатите на екипа, публикувани в The Journal of Clinical Investigation, разкриват, че вирусът завзема механизма за активиране на Т-клетките, заставяйки ги при запазено високо ниво на активиране постепенно да станат злокачествени.
Водещият изследовател професор Йорифуми Сатоу (Yorifumi Satou) от Университета Кумамото е вирусолог, изучаващ HTLV-1.
„Макар да е малък процентът от хората с вирусна инфекция с HTLV-1, които развиват Т-клетъчна левкемия/лимфом, по оценки има около пет до десет милиона носители на вируса по целия свят, а в някои области той е ендемичен – например има около един милион случая в Япония“, подчертава професор Сатоу.
„Следователно има голяма нужда да разберем как вирусът обръща нашите Т-клетки срещу нас, прогресирайки до рак. Нашата работа подчертава ключов механизъм за тази промяна и ни предоставя нови насоки за търсене на начини за намеса в процеса, потенциално предотвратявайки развитието на рак“, допълва съавторът на изследването д-р Масахиро Оно (Masahiro Ono) от Департамента по естествени науки в Имперския колеж в Лондон, имунолог и клетъчен биолог.
Левкемиите са ракови заболявания, произхождащи от клетки на кръвта или костния мозък, характеризиращи се с голямо увеличение на броя на анормалните бели кръвни клетки. Т-клетките са специални видове бели кръвни клетки, които са от решаващо значение за борбата с нашественици като вируси и бактерии.
Вирусът HTLV-1 се вмъква в един тип Т-клетка и, като начало, остава там в „латентно“ състояние, без да освобождава никакви нови вирусни частици или да причинява вредни ефекти. За много такива носители на вируса това никога не се променя, но при около 5% от носителите след десетилетия на латентност вирусът се събужда отново и засяга функционирането на Т-клетките.
Екипът изследва повече от 87 000 Т-клетки от донори без вируси, здрави носители на вируса и пациенти с ATL. Те секвенират РНК (по-проста форма на ДНК) от тези клетки, за да разберат как взаимодействат вирусът и Т-клетките.
Учените разкриват, че при хора, които са прогресирали до ATL, HTLV-1 прави заразените Т-клетки силно активирани и свръхреактивни, което ги кара да произвеждат свръхпродуциране на протеини, които ги поддържат пролифериращи (способни да поправят ДНК) и им помага да избягват други части на имунната система, които обикновено премахват такива клетки.
Екипът смята, че тези промени са направили свръхактивните Т-клетки по-уязвими към увреждане на ДНК, като например чрез химически агенти или радиация, ускорявайки прехода им към раково състояние.
По-нататъшното проучване на участващите процеси, казват авторите, ще положи основите за потенциални нови възможности за лечение.
„Например хроничното активиране на Т-клетките може да бъде спряно от молекули, които блокират сигнални пътища, които казват на клетките да се активират. Като алтернатива, лечението може да е насочено към протеините, които активираните Т-клетки създават, за да им помогнат да пролиферират“, коментира д-р Масахиро Оно.
Справка: “HTLV-1 infection promotes excessive T cell activation and transformation into adult T cell leukemia/ lymphoma” by Benjy J.Y. Tan, Kenji Sugata, Omnia Reda, Misaki Matsuo, Kyosuke Uchiyama, Paola Miyazato, Vincent Hahaut, Makoto Yamagishi, Kaoru Uchimaru, Yutaka Suzuki, Takamasa Ueno, Hitoshi Suzushima, Hiroo Katsuya, Masahito Tokunaga, Yoshikazu Uchiyama, Hideaki Nakamura, Eisaburo Sueoka, Atae Utsunomiya, Masahiro Ono and Yorifumi Satou, 15 December 2021, Journal of Clinical Investigation.
DOI: 10.1172/JCI150472
Източник: How a Virus Transforms Immune Cells Into Cancer
Imperial College London
