Obogatena celična smrt za uspešen boj proti raku

Raziskovalke in raziskovalci Kemijskega inštituta so razvili nov terapevtski pristop za boj proti raku, pri čemer so jim v navdih služili inflamasomi, ki so sestavni del prirojenega imunskega sistema. Z namenom, da bi vzpodbudili bolnikov imunski sistem, so v rakave celice vnesli zapis za proteine, ki sprožijo celično smrt in proteine, ki spodbudijo imunski sistem. S tem so dosegli dvojni učinek – poleg smrti rakavih celic je izločena vsebina celic povzročila vnetje, ki je delovalo kot sirena, ki v tumorje privlači imunske celice ter spodbudi njihovo protitumorsko delovanje. Nov pristop je v predkliničnih raziskavah učinkovito deloval proti različnim vrstam raka in spodbudil trajni imunski odziv proti tumorju.

Inflamasomi so proteinski stroji, ki jih celice človeškega telesa uporabljajo kot orodje v boju proti škodljivim mikroorganizmom. V okuženi celici inflamasomi najprej zaznajo prisotnost mikroorganizma in nato sprožijo posebno obliko celične smrti, pri kateri pride do izločanja vnetnih molekul, t.i. citokinov in izlitja vsebine celice, kar sproži vnetje in na mesto okužbe privlači imunske celice.

Rakave celice so iznašle številne načine, s katerimi se uspešno skrivajo pred imunskim sistemom, kar omogoča razvoj bolezni. Imunoterapija raka predstavlja obetaven način zdravljenja te široke skupine bolezni, saj temelji na spodbujanju lastnega imunskega sistema. Raziskovalci s Kemijskega inštituta so delovanje inflamasomov izkoristili za načrtovanje nove oblike imunoterapije, pri čemer so v tumorske celice vnesli zapis za citokine, nato pa še zapis za gasdermin D, protein, ki naluknja celično membrano in s tem sproži celično smrt ter vnetje. Citokini skupaj z izlito celično vsebino delujejo kot alarm za imunske celice, ki vstopijo v tumor in se spopadejo z rakavimi celicami.

S tem pristopom so  raziskovalci ozdravili 40 % miši z modelom kožnega raka melanoma, ki velja za izredno agresivno obliko raka. Pokazali so, da povzročitev kratkotrajnega lokalnega vnetja vodi do močne sistemske protitumorske imunosti v različnih tipih tumorjev. Dodatno so pokazali, da je pri izbiri citokina potrebna previdnost, saj določeni (npr. interlevkin 12) ojačajo protitumorsko delovanje, medtem ko ga drugi (npr. interferon γ) zavrejo, kar vodi v neuspešno zdravljenje.

Ključno odkritje je, da nova terapija spodbudi dolgotrajno sistemsko imunost proti tumorju, kar je glavni cilj imunoterapije raka, saj pri ozdravljenih živalih ne pride do ponovitve bolezni.

V študiji so terapevtske komponente vnesli v tumorje s pomočjo elektroporacije, ki je predvsem priročna za dostopne tumorje, kot so npr. različne vrste kožnega raka in raka dojk. V bodoče nameravajo raziskati še druge načine dostave, ki bi omogočili zdravljenje manj dostopnih tumorjev.

Nov pristop predstavlja inovativno strategijo z velikim terapevtskim potencialom, saj ponuja robustno orodje za zdravljenje različnih oblik raka, neodvisno od njihovega izvora.  Raziskavo, ki so jo izvedli Sara Orehek, Taja Železnik Ramuta, Duško Lainšček, Špela Malenšek, Martin Šala, Mojca Benčina, Roman Jerala in Iva Hafner Bratkovič, so objavili v reviji Nature Communications.

Povezava na članek:

https://www.nature.com/articles/s41467-024-55083-3

Foto: KI