Naukowcy odkrywają, w jaki sposób komórki B wykrywają raka w organizmie

Naukowcy odkryli kluczowe cechy komórek B układu odpornościowego, które pozwalają im skutecznie zwalczać nowotwory, także te, w których rak rozprzestrzenił się na inne części ciała.

W czasopiśmie Nature Immunology naukowcy opisują opracowanie narzędzia obliczeniowego do identyfikacji tych komórek odpornościowych zwalczających raka, co może prowadzić do lepszych spersonalizowanych immunoterapii. Obecnie większość immunoterapii działa tylko u mniejszości pacjentów, a naukowcy ciężko pracują, aby poszerzyć grupę pacjentów, którzy mogliby z nich skorzystać.

Naukowcy z Wydziału Biochemii Uniwersytetu Oksfordzkiego, Instytutu Badań nad Rakiem w Londynie i Uniwersytetu w Cambridge pobrali biopsje od pacjentek z rakiem piersi i zastosowali technikę sekwencjonowania receptorów komórek B w celu zidentyfikowania wariantów genetycznych w komórkach B.

Limfocyty B, podobnie jak powszechnie znane limfocyty T, są częścią układu odpornościowego, pomagając organizmowi zwalczać infekcje i nowotwory. Produkują białka zwane przeciwciałami, które przylegają do szkodliwych substancji, takich jak wirusy i nowotwory, i rekrutują inne części układu odpornościowego, aby je zniszczyć. Kiedy receptor na limfocytach B rozpoznaje i wiąże się z komórką rakową, limfocyty B ulegają zmianom i stają się jeszcze skuteczniejsze w atakowaniu tych komórek rakowych.

Profesor nadzwyczajny Rachel Bashford-Rogers, główna autorka badania i profesor nadzwyczajny w Katedrze Biochemii Uniwersytetu Oksfordzkiego, powiedziała: „Wykorzystując kombinację różnych technik genetycznych, wykazaliśmy, że odpowiedzi immunologiczne komórek B i komórek T ewoluują w tandemie ze zmianami zachodzącymi w poszczególnych miejscach guza w organizmie. Jednak niektóre odpowiedzi komórek B były widoczne w wielu lub wszystkich miejscach guza, co sugeruje, że poszukują komórek nowotworowych w różnych miejscach”.

„Tutaj zidentyfikowaliśmy wspólny i przewidywalny wzorzec nadzoru immunologicznego komórek w wielu miejscach guza i opracowaliśmy narzędzie do dokładnej identyfikacji tych komórek. Wykazaliśmy, że dotyczy to również innych chorób, w tym chorób autoimmunologicznych, a zatem ta praca stanowi podstawę do ustalania priorytetów dla specyficznych przeciwciał w leczeniu raka i innych chorób”.

Naukowcy odkryli, że niektóre unikalne komórki B, które zmieniły swoją sekwencję genetyczną po rozpoznaniu i ukierunkowaniu komórek nowotworowych, były obecne w wielu miejscach przerzutów nowotworowych, gdzie rak się rozprzestrzenił. Oznacza to, że po rozpoznaniu raka w jednym obszarze ciała komórki B migrują, aby polować na raka w innych częściach ciała. Komórki B znalezione tylko w jednym miejscu guza rzadziej zmieniały swoją sekwencję i nie wykonywały skutecznego nadzoru nad rakiem.

Zespół odkrył również, że to limfocyty B obecne w trakcie leczenia pacjentów rozpoznawały raka i zmieniały swoją sekwencję genetyczną, stając się skuteczniejszymi w rozpoznawaniu raka.

Naukowcy wykorzystali te informacje do opracowania narzędzia obliczeniowego, które przewiduje, które limfocyty B mają największe szanse na skuteczne wykrywanie i atakowanie komórek nowotworowych.

Wierzą, że ich narzędzie predykcyjne może być użyte do identyfikacji najbardziej skutecznych komórek B przeciwnowotworowych u pacjenta i sztucznego zaprojektowania przeciwciał, które te komórki B naturalnie produkują. Może to być wykorzystane jako spersonalizowana immunoterapia, która wzmacnia układ odpornościowy pacjenta.

Dr Stephen-John Sammut, pierwszy autor badania i szef Cancer Dynamics Group w Institute of Cancer Research w Londynie oraz konsultant onkolog w Royal Marsden Hospital NHS Foundation Trust, powiedział: „Kiedy rak rozprzestrzenia się na inne części ciała, często jest o wiele trudniej go leczyć. Nasze badanie wykazało, że odpowiedź immunologiczna na raka nie ogranicza się do miejsca, w którym guz pojawia się pierwotnie – jeśli komórka odpornościowa B skutecznie wykryje raka w jednej części ciała, będzie szukać podobnych komórek nowotworowych w innych częściach ciała”.

„Obecnie istnieje bardzo niewiele immunoterapii, które można stosować w leczeniu raka piersi. Opracowane przez nas narzędzie obliczeniowe pozwoli nam wyizolować i zidentyfikować komórki B, które rozpoznały komórki rakowe, a także przeciwciała, które produkują. Pozwoli nam to opracować przeciwciała przeciwnowotworowe podobne do tych produkowanych przez komórki B, które następnie można by wykorzystać jako spersonalizowane leczenie w celu wzmocnienia odpowiedzi immunologicznej przeciwko zaawansowanemu rakowi piersi”.

Opis kohort raka piersi i przegląd projektu badania. Źródło: Nature Immunology (2024). DOI: 10.1038/s41590-024-01821-0

Profesor Christian Helin, dyrektor generalny Instytutu Badań nad Rakiem w Londynie, dodał: „Immunoterapia zmieniła perspektywy dla wielu różnych typów raka, ale niestety nadal działa tylko u mniejszości pacjentów. Musimy lepiej zrozumieć, w jaki sposób układ odpornościowy chroni organizm przed rakiem, a większość dotychczasowych badań skupiała się na roli komórek T — terapia komórkami CAR T jest najbardziej znaną metodą leczenia, jaka wyłoniła się z tych badań”.

„To badanie dostarcza ekscytujących spostrzeżeń na temat roli komórek B podczas wzrostu i rozprzestrzeniania się raka i nie mogę się doczekać, aby zobaczyć to narzędzie wykorzystane do skoncentrowania wysiłków na opracowywaniu spersonalizowanych immunoterapii nowotworowych, które mogą działać u znacznie większej liczby osób niż większość istniejących immunoterapii”.