Вид бели кръвни телца ускоряват развитието на рак

Учени от Женевския университет (UNIGE) и от Института за изследване на рака „Лудвиг“ откриват, че клетките на имунната система - неутрофилите (вид бели кръвни клетки), се променят, когато са в контакт с туморни клетки и допринасят за развитието им. Произвеждат и молекулата хемокин CCL3, която насърчава растежа на тумора вместо да се бори с него. Оказва се, че този механизъм играе ключова роля и може да бъде индикатор за прогресирането на заболяването.

Неутрофилите и тяхното препрограмиране

Неутрофилите са една от най-многобройните клетъчни групи в имунната система. Обикновено те са и първата линия на защита от инфекции и наранявания. В същото време, когато става дума за рак, присъствието им се приема като лош знак.

„Неутрофилите са първата линия на защита на организма срещу наранявания и инфекции, но те играят фундаментална роля при рака. Високото ниво на неутрофили се съобщава при много видове рак при човека и често е свързано с лоши резултати. В миши модели тумор-асоциираните неутрофили могат да стимулират растежа на тумора“, пишат авторите в статия с резултатите от проучването, публикувана в списание Cancer Cell.

Туморът е много повече от простата съвкупност от ракови клетки, той се развива в сложна система, в която си взаимодействат различни клетъчни популации. Едно от предизвикателствата пред научната общност е идентифицирането на онези елементи, които влияят върху способността на тумора да расте. „А това е среда, която едва сега започваме да разбираме. През 2023 г. показахме, че експресията на два гена в макрофагите (вид бели кръвни телца, които играят жизненоважна роля в защитата на тялото от инфекции) е тясно свързана с прогресията на заболяването. Става дума за проста, но информативна променлива за разбиране на природата на туморите и за прогнозиране на развитието им. Научната ни работа сега идентифицира втора променлива, която този път е свързана с друга популация от имунни клетки – неутрофилите“, разказва проф. Микаел Пите, ръководител на екипа.

Екипът открива, че с неутрофилите, които са привлечени от тумора, настъпва промяна. Тяхната активност се препрограмира и те започват да произвеждат локално хемокин CCL3 – молекула, която насърчава растежа на тумора.

Друг от членовете на екипа Еванджелия Боли обяснява, че неутрофилите са особено трудни и за изучаване, и за генетично манипулиране. „Комбинирахме различни подходи, за да контролираме експресията на гена CCL3 в неутрофилите, но без да я потискаме в други клетки. Това е деликатен и балансиращ акт и не особено лесна задача“, казва Еванджелия Боли, която по време на проучването е постдокторант в Катедрата по патология и имунология в Медицинския факултет на Женевския университет, а сега е е постдокторант в Харвард.

В хода на изследването екипът преразглежда данни от множество независими проучвания. Благодарение на различни иновации, които изследователите прилагат, успяват да открият с по-голяма точност неутрофилите. Трудността идва от ниската генетична активност на неутрофилите, която ги прави нвидими за конвенционалните аналитични инструменти. Като разработват нов метод за анализ, учените показват, че при много видове рак тези клетки споделят една обща траектория, тоест произвеждат значителни количества CCL3, ген, свързан с протуморна активност.

Създаденият от тях клетъчен класификатор, който показва клетъчната идентичност директно, оценяват като използват множество стратегии. Резултатите показват, че класификаторът открива надеждно неутрофили при различни видове рак.

Резултатите

Ако генът CCL3 липсва неутрофилите губят протуморната си активност. Запазват физиологичните си функции в кръвта. Могат да се натрупат в тумори, но не претърпяват наблюдаваното преди това вредно препрограмиране. Неутрофилите са независими предиктори за изхода на рака. Това са основните изводи от проучването.

Така екипът на проф. Пите идентифицира нова променлива, която може да предостави информация за развитието на тумора. „В момента дешифрираме така наречената лична карта на туморите, като определяме една по една ключовите променливи, които определят еволюцията на заболяването. Работата ни показва, че има ограничен брой променливи“, обяснява проф. Микаел Пите.

Важно е променливите бъдат ясно установени, защото прогностичните ма,кери са начин за много по-добра, адаптирана и персонализирана грижа за болните, но и за по-ефективни лечения, казват учените.