Раковите клетки използват захарен остатък, за да избегнат имунната система

Екип от изследователи от Държавния университет в Южна Дакота, САЩ, разкрива как раковите клетки използват обикновени захарни остатъци (гликани), за да се прикрият от имунната система. Според учените откритието ще помогне за разработването на по-ефективни терапии за рак.

“Използвахме принцип от органичната химия, за да разберем как раковите клетки избягват имунната система.“, обяснява д-р Рейчъл Уиланд-Чарнли професор по биохимия. Проектът е част от нейната програма за изследване на биохимията, която използва различни области от химията за решаване на биологични проблеми. Изследванията на Уиланд-Чарнли намират приложение в биотехнологиите и биомедицината.

По време на проучването Уилънд-Чарнли, докторантите Матиас Аним и Алберт Арму и бакалавърът по биохимия Сюзън Ро анализират това, което е известно като клетъчен рецептор – сиалова киселина (една от осемте основни захари в организма). Учените изследват рецепторите в раковите клетки на дебелото черво и белия дроб, използвайки генно редактирани клетъчни линии, за да определят механизма, чрез който избягват имунната система.

Резултатите от проучването са публикувани в юнския брой на рецензираното изследователско списание „Glycobiology“. Проектът е финансиран от Лабораторията на Уиланд-Чарнли., чиито изследвания комбинират опит в органичната химия, гликобиологията и имунологията на рака.

Клетките притежават захарно покритие

„Човешките клетки буквално са покрити със захарни остатъци, известни като гликани. Раковите клетки също имат захарно покритие. Как захарите, като сиаловата киселина, позволяват на раковите клетки да избегнат имунното разпознаване? Имунната система е програмирана да идентифицира клетъчни аномалии, включително отклонения в захарната обвивка, и да ги маркира за разграждане. Въпросът е обаче защо имунната система не убива някои ракови клетки.“, коментира д-р Рейчъл Уиланд-Чарнли.

Проучването се фокусира върху това как ракът използва прости захарни остатъци, за да имитира здрави клетки, като по този начин избягва имунната система. „Това изследване ще позволи на учените да разработят по-добри терапевтични средства, способни да премахнат захарното покритие на раковите клетки.“, казва Уиланд-Чарнли. „Това ще отвори пътища за по-ефективни терапии за рак, свързани с гликаните.“

И двамата докторанти, взели участие в проучването, виждат ползите от този уникален подход за подобряване на терапията за рак. „Беше наистина интригуващо да се осъзнае, че една-единствена генетична модификация може действително да направи раковите клетки устойчиви на имунотерапия.“, казва Матиас Аним.

Алберт Армум, който е от град Тема в Гана, споделя: „За мен беше интересно да открия, че захарният слой играе роля в резистентността кум химиотерапевтици.“

Вдъхновяваща наука

Сюзън Ро, родом от Мичъл, Южна Дакота, започва работа по проекта, когато е студент втора година. „Исках да работя с генетика, така че лекцията на д-р Уиланд-Чарнли за клетъчните линии с генни модификации ме подтикна да се включа в нейната група.“, разказва Ро. „Аз бях първият човек, който заяви желание за участие в проекта.“

Уиланд-Чарнли каза: „Студентите в моята лаборатория се третират като аспиранти, затова очакванията ми са те да провеждат свои изследвания като такива.“

„Намерих документи, свързани с темата, прочетох ги и обясних защо смятам, че са уместни и какво научих от тях (по време на седмичните срещи на групата).“, продължава Ро. През 2019 г. Сюзън Ро получава наградата на Американското химическо дружество за най-добър изследователски афиш.

Ро, която сега е дипломиран асистент в Катедрата по биология и микробиология, се чувства подготвена за аспирантура, благодарение на опита си в Лабораторията на Уиланд-Чарнли.

В допълнение към провеждането на успешни изследователски програми, Уиланд-Чарнли също се фокусира върху разнообразието и обхвата. „Една от моите цели като учен е да въведа разнообразие в STEM (уменията в областта на науката, технологиите, инженерството и математиката).“, казва тя.

Уиланд-Чарли работи също по програма за популяризиране на науката сред децата. „Искам да предизвикам интерес към STEM от много ранна възраст. Какъв по-добър начин да покажем, че науката е забавна от практическите демонстрации с учени в класната стая?“