THEPOWERGAME
Οι γνώσεις σχετικά με τη λειτουργία ενός υποδοχέα της επιφάνειας του ανοσοποιητικού κυττάρου, που ονομάζεται PD-1, αποκαλύπτουν πώς οι θεραπείες που περιορίζουν τη δράση του, μπορούν ενδεχομένως να ενισχυθούν για να βελτιώσουν την αντικαρκινική του δράση, δείχνει μια νέα μελέτη.
Τα ίδια ευρήματα υποστηρίζουν επίσης πειραματικές στρατηγικές θεραπείας για αυτοάνοσες ασθένειες, στις οποίες το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται στο σώμα, επειδή η διέγερση της δράσης του PD-1, μπορεί δυνητικά να εμποδίσει μια υπερδραστήρια ανοσοαπόκριση.
Με επικεφαλής τους ερευνητές του Κέντρου Καρκίνου Perlmutter του NYU Langone Health και του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Science Immunology.
Τα αποτελέσματα της μελέτης περιστρέφονται γύρω από το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος, το οποίο είναι έτοιμο να επιτεθεί σε μολυσμένα από ιούς και καρκινικά κύτταρα, αφήνοντας τα φυσιολογικά κύτταρα μόνα τους.
Για να γλιτώσει τα φυσιολογικά κύτταρα από την επίθεση του ανοσοποιητικού, το σύστημα χρησιμοποιεί «σημεία ελέγχου», αισθητήρες στην επιφάνεια των ανοσοκυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των Τ κυττάρων, που τα απενεργοποιούν ή μειώνουν την ενεργοποίηση όταν λαμβάνουν το σωστό σήμα. Το ανοσοποιητικό σύστημα αναγνωρίζει τους όγκους ως μη φυσιολογικούς, αλλά τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να «κλέψουν» σημεία ελέγχου για να απενεργοποιήσουν τις ανοσολογικές αποκρίσεις.
Μεταξύ των πιο σημαντικών σημείων ελέγχου είναι μια πρωτεΐνη που ονομάζεται προγραμματισμένος υποδοχέας κυτταρικού θανάτου 1 (PD-1), η οποία ελέγχεται από μια σχετικά νέα κατηγορία φαρμάκων που ονομάζονται αναστολείς σημείων ελέγχου για να κάνουν τους όγκους «ορατούς» και πάλι στην ανοσολογική επίθεση. Τέτοια φάρμακα είναι με κάποιο τρόπο αποτελεσματικά στο ένα τρίτο των ασθενών με ποικιλία καρκίνων, λένε οι συγγραφείς της μελέτης, αλλά οι επιστήμονες αναζητούν επειγόντως τρόπους για να βελτιώσουν την απόδοσή τους και το πεδίο εφαρμογής τους.
Ταυτόχρονα, η PD-1 επιβραδύνεται σε αυτοάνοσες ασθένειες όπως η ρευματοειδής αρθρίτιδα, ο λύκος και ο διαβήτης τύπου 1, έτσι ώστε η δράση των ανεξέλεγκτων κυττάρων του ανοσοποιητικού να δημιουργεί φλεγμονή που μπορεί να βλάψει τους ιστούς. Οι αγωνιστές, φάρμακα που διεγείρουν την PD-1, δείχνουν πλέον πολλά υποσχόμενα σε κλινικές δοκιμές.
Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι το PD-1 σχηματίζει ένα διμερές μέσω των αλληλεπιδράσεων του διαμεμβρανικού του τμήματος. Οι ερευνητές λένε ότι αυτό το εύρημα έρχεται σε έντονη αντίθεση με άλλους υποδοχείς του ανοσοποιητικού, οι οποίοι τυπικά σχηματίζουν διμερή μέσω του τμήματος του υποδοχέα που βρίσκεται έξω από το κύτταρο.
Περαιτέρω δοκιμές ανοσοκυττάρων σε ποντίκια έδειξε ότι η ενθάρρυνση του PD-1 να σχηματίσει διμερή, ειδικά στη διαμεμβρανική περιοχή αλλά όχι στις εξωτερικές ή εσωτερικές περιοχές του, αύξησε την ικανότητά του να καταστέλλει τη δραστηριότητα των Τ κυττάρων, ενώ η μείωση του διαμεμβρανικού διμερισμού μείωσε την ικανότητα του PD-1 να αναστέλλει δραστηριότητα των κυττάρων του ανοσοποιητικού.
«Η μελέτη μας αποκαλύπτει ότι ο υποδοχέας PD-1 λειτουργεί βέλτιστα ως διμερές που οδηγείται από αλληλεπιδράσεις εντός της διαμεμβρανικής περιοχής στην επιφάνεια των Τ κυττάρων, σε αντίθεση με το δόγμα ότι το PD-1 είναι μονομερές», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής της μελέτης Dr. Elliot Philips, MD, Ph.D., στο NYU Grossman School of Medicine and Perlmutter Cancer Center.
«Τα ευρήματά μας προσφέρουν νέες ιδέες για τη μοριακή λειτουργία της πρωτεΐνης των ανοσοκυττάρων PD-1 που έχουν αποδειχθεί καθοριστικές για την ανάπτυξη της τρέχουσας γενιάς αντικαρκινικών ανοσοθεραπειών και οι οποίες αποδεικνύονται απαραίτητες για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη της επόμενης γενιάς ανοσοθεραπειών για αυτοάνοσες ασθένειες», δήλωσε ο συνεργάτης της μελέτης και ανοσολόγος κατά του καρκίνου Dr. Jun Wang, Ph.D. Ο Dr. Wang είναι επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Παθολογίας στο NYU Grossman and Perlmutter.
«Στόχος μας είναι να χρησιμοποιήσουμε τις νέες γνώσεις μας για τη λειτουργία του PD-1 ώστε να προσδιορίσουμε εάν η αποδυνάμωση του διμερισμού ή ο συνδυασμός του βοηθά να γίνουν πιο αποτελεσματικές οι αντικαρκινικές ανοσοθεραπείες και είναι εξίσου σημαντικό, να δούμε αν η ενίσχυση του διμερισμού του βοηθά στον σχεδιασμό του αγωνιστή με φάρμακα που καταπραΰνουν τα υπερδραστήρια Τ-λεμφοκύτταρα, μειώνοντας τη φλεγμονή που παρατηρείται σε αυτοάνοσες ασθένειες», δήλωσε ο συν-ανώτερος ερευνητής της μελέτης και δομικός βιολόγος Xiang-Peng Kong, Ph.D, καθηγητής στο Τμήμα Βιοχημείας και Μοριακής Φαρμακολογίας στο NYU Grossman and Perlmutter.
«Προς το παρόν, οι ερευνητικές προσπάθειες έχουν επικεντρωθεί στην ενίσχυση των αλληλεπιδράσεων του PD-1 με τα μόρια που εμπλέκονται στην αναστολή της δράσης των Τ κυττάρων».
«Η νέα μας μελέτη προτείνει οι προσπάθειες για τον σχεδιασμό καλύτερων φαρμάκων να επικεντρωθούν στην αύξηση ή τη μείωση του διμερισμού του PD-1 για τον καλύτερο χειρισμό της λειτουργίας των Τ κυττάρων», δήλωσε ο Dr. Kong.
Μεταξύ των άλλων ευρημάτων της μελέτης ήταν ότι μια μόνο αλλαγή στη δομή αμινοξέων του διαμεμβρανικού τμήματος μπορεί να δράσει είτε για να ενισχύσει είτε να μειώσει την ανασταλτική λειτουργία του PD-1 στις ανοσολογικές αποκρίσεις. Η ομάδα διαξάγει έρευνες αναστολέων και αγωνιστών PD-1 για να αποκαλύψει εάν μπορεί να προσαρμόσει «ορθολογικά σχεδιασμένες» θεραπείες τόσο για τον καρκίνο όσο και για κάποιες αυτοάνοσες διαταραχές.