Раковые клетки могут "отравлять" атакующие иммунные клетки, заполняя их дефектными митохондриями, что ослабляет защитные силы организма и помогает опухоли уклониться от уничтожения.
Эти результаты, опубликованные на днях в журнале Nature, являются самым убедительным на сегодняшний день доказательством того, что митохондрии, клеточные субструктуры, вырабатывающие энергию, мигрируют и у людей, а не только в клеточных и животных моделях. "Сначала я подумал, что это звучит безумно, как научная фантастика. Но, похоже, авторы действительно подтвердили это", - прокомментировал Холден Мекер, иммунолог из Стэнфордского университета, который не принимал участия в исследовании. «Потенциально это совершенно новая биология на которую мы не обращали внимания». Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять частоту этого явления и то, насколько оно выгодно раковым клеткам, добавляет он.
Ранее ученые считали, что митохондрии каждой клетки создаются самой клеткой, но исследователи все чаще обнаруживают, что митохондрии могут перемещаться из одной клетки в другую. Например, экспериментально было обнаружено, что раковые клетки питают свой ненасытный аппетит к энергии, похищая здоровые митохондрии у Т-клеток. Чтобы узнать больше, авторы последней работы взяли образцы митохондрий у нескольких людей с раком. Исследователи сравнили митохондрии из раковых клеток каждого человека с митохондриями из опухолеинфильтрирующих лимфоцитов (TILs) - иммунных клеток, которые распознают опухоли и вторгаются в них.
Авторы обнаружили, что у трех пациентов и опухолевые клетки и TILs несли митохондрии с одинаковыми мутациями, что говорит о том, что дефектные митохондрии могут переходить из больных клеток в здоровые. Исследователи сконструировали раковые клетки так, чтобы они несли митохондрии, окрашенные флуоресцентным белком. Когда эти клетки культивировали вместе с TILs, иммунные клетки начинали нести светящиеся митохондрии уже через 24 часа. После 15 дней митохондрии, произведенные раковыми клетками, почти полностью вытеснили родные митохондрии некоторых иммунных клеток.
"Это ставит под сомнение наше представление о клеточной «собственности» на митохондрии", - отмечает Джонатон Брестофф, изучающий перенос митохондрий в Медицинской школе Вашингтонского университета. Поврежденные TILs были менее способны к делению и с большей вероятностью совершали клеточное самоуничтожение, показала исследовательская группа на клеточных моделях. У мышей, больных раком, TIL, напитавшиеся чужеродными митохондриями, демонстрировали признаки истощения Т-клеток - потерю потенциала уничтожения рака.
Неисправные митохондрии, по всей видимости, "отравляют" иммунные клетки, объясняет Йосуке Тогаши, врач-пульмонолог и исследователь иммунологии рака в Университете Окаямы в Японии, ведущий автор исследования. "Митохондриальный перенос играет важную роль в истощении TIL. Но я думаю, что это лишь частичная роль", - считает он. Эти данные еще раз подчеркивают важность состояния митохондрий в биологии заболеваний, отмечает Николас Рестифо, главный врач компании Medici Therapeutics, занимающейся исследованием TIL. По его словам, ученые редко смотрят на митохондриальную ДНК в исследованиях рака, но, возможно, им стоит это сделать. «Это необходимо сделать», - добавляет он. Эта область «будет развиваться». Но Рестифо также предупреждает, что результаты данного исследования человеческой ткани получены на основе очень маленькой выборки. «Я бы хотел получить более полное представление о том, насколько часто это происходит, на примере гораздо большей когорты», - подчеркивает он.
В прошлом году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило терапию TIL первого поколения, состоящую из иммунных клеток, обладающих способностью убивать рак. Биотехнологическая компания IMEL Biotherapeutics уже работает над тем, чтобы снабдить TIL здоровыми митохондриями для повышения их активности. Препараты, блокирующие перенос митохондрий, также могут занять свое место в арсенале лекарств от рака. Брестофф добавляет, что это может иметь последствия и не только для рака. Эта работа «поднимает вопросы о том, насколько часто встречается этот тип обмена митохондриями и происходит ли он в других состояниях здоровья и болезни, а не только при раке».
