Бета-вирус папилломы человека помогает иммунной системе нацеливаться на мутировавшие клетки кожи, говорится в исследовании, проведенном на мышах и людях.
У человеческой кожи могут быть неожиданные микроскопические союзники в ее бесконечной борьбе с солнцем. Воздействие ультрафиолетового излучения повреждает ДНК клеток и повышает вероятность развития рака кожи. Но вирусы, часто встречающиеся на нормальной человеческой коже и известные как бета-вирусы папилломы человека (бета-ВПЧ), могут помочь защитить от такого исхода, помечая мутировавшие клетки для уничтожения иммунной системой, говорится в исследовании на мышах и людях, опубликованном на днях в журнале Cancer Cell.
Идея о том, что вирусы в организме «помечают» потенциально раковые клетки, «завораживает», - говорит Тим Фентон, биолог-онколог из Саутгемптонского университета, не принимавший участия в работе. Полученные «новаторские» результаты, вероятно, вызовут больший интерес к возможной полезной роли человеческих вирусов, добавляет он, хотя он и другие исследователи говорят, что для подтверждения этой конкретной роли бета-вирусов ВПЧ необходимо провести дополнительную работу.
Существует более 200 вирусов папилломы человека. Некоторые из них, называемые альфа-ВПЧ, инфицируют слизистые оболочки, например, горло и шейку матки, где они могут вызывать рак. Во многих странах детей прививают от этих вирусов. Бета-ВПЧ, поражающие кожу, распространены повсеместно и обычно остаются незамеченными у людей с нормальной иммунной системой. Однако люди, принимающие иммунодепрессанты, подвержены риску возникновения бородавок, вызванных бета-ВПЧ, и рака кожи, называемого плоскоклеточной карциномой.
Ученые расходятся во мнениях относительно того, способствуют ли бета-ВПЧ возникновению подобных раковых заболеваний, однако некоторые результаты свидетельствуют о том, что вирус скорее помогает, чем мешает противораковой защите организма. Например, в 2019 году Шадмехр Демехри из Массачусетской больницы общего профиля и его коллеги заметили, что у мышей, кожа которых была заражена мышиной версией бета-ВПЧ, MmuPV1, при воздействии ультрафиолетового излучения рак кожи развивался реже, чем у неинфицированных животных.
В новой работе исследователи продолжили изучение этого очевидного защитного эффекта. Они заразили MmuPV1 одну из разновидностей бесшерстных мышей - обычную модель для изучения человеческой кожи. Затем они подвергали этих грызунов и других неинфицированных мышей ультрафиолетовому облучению несколько раз в неделю в течение нескольких месяцев. У обеих групп животных в клетках кожи появились мутации, в том числе в гене p53, который контролирует деление и гибель клеток. Потеря этого гена приводит к образованию «клонов» мутантного p53 - участков нормально выглядящих клеток, которые, хотя сами по себе и не опасны, могут превратиться в предраковые чешуйчатые образования и в конечном итоге - в карциному.
У мышей, инфицированных MmuPV1, клонов p53 было меньше, чем у контрольных животных, что указывает на то, что вирус каким-то образом сдерживает развитие мутантных клеток. Этот защитный эффект, похоже, характерен именно для папилломавируса: когда исследователи инфицировали мышей полиомавирусом, другим кожным вирусом, они не обнаружили подобных различий между инфицированными и неинфицированными животными после УФ-облучения.
При более внимательном изучении кожи мышей, зараженных MmuPV1, выяснилось, что у них было больше убивающих клетки CD8+ T-клеток - части иммунного ответа - в клонах p53, чем у неинфицированных контрольных животных. В ходе отдельных экспериментов исследователи сравнили нормальные и лишенные p53 клетки кожи мышей и обнаружили, что активность гена MmuPV1 в клетках без p53 повышается. По словам Фентона, полученные результаты свидетельствуют о том, что папилломавирус аномально быстро реплицируется в поврежденной ультрафиолетом коже и что этот избыточный рост запускает иммунную систему для уничтожения поврежденных клеток.
Вирус действует почти как маяк, сигналящий: «Эта клетка потеряла функцию p53, и может стать раковой».
После облучения ультрафиолетом у мышей, зараженных папилломавирусом (вверху), в коже было больше иммунных клеток (желтые и красные) и меньше мутантных клеток (голубые) по сравнению с неинфицированным контролем (внизу). Фото: Heehwa Son/Demehri Laboratory/Massachusetts General Hospital.
Исследователи собрали некоторые подтверждающие доказательства и на людях. Кожа лица получает много солнечного облучения и в образцах нескольких десятков людей было обнаружено больше клонов p53 и более высокий уровень бета-вируса ВПЧ по сравнению с кожей туловища. Однако клоны, которые превратились в предраковые чешуйчатые участки, содержали меньше вируса, чем окружающая кожа, что согласуется с идеей о том, что папилломавирус и иммунный ответ на него играют важную роль в сдерживании ракового роста.
Эта работа контрастирует с другими результатами исследований, которые привели к выводу, что MmuPV1 и бета-ВПЧ способствуют развитию рака кожи, отмечает Ричард Роден, вирусолог из Университета Джона Хопкинса, который не принимал участия в исследовании. На данный момент «я думаю, что есть убедительные доказательства с обеих сторон», - говорит он, добавляя, что каждый сценарий может быть верным в разных ситуациях.
Сейчас Демехри изучает способы усиления реакции Т-клеток на папилломавирус как способ защиты людей от рака кожи и подал заявку на патент, связанный с этим методом. Однако другие ученые утверждают, что необходимы дополнительные исследования, чтобы понять механизмы, задействованные в этом процессе. Хотя «работа, описанная здесь, впечатляет и строга... в ней все еще есть пробелы, в основном в иммунологической стороне этого процесса», - отмечает Йоханн Гудьонссон, иммунолог и дерматолог из Мичиганского университета. Он хотел бы знать, является ли этот механизм специфическим для кожи или может происходить и в других тканях».
По данным Фентона, группа Демехри не изучала различия между типами бета-вируса ВПЧ на людях. Это важная деталь для понимания того, какие вирусы могут быть полезны для людей. Тем не менее, работа подчеркивает важность изучения вирусов, живущих на тканях человека и внутри них. "Бактерии и даже грибы были в центре внимания в подобных исследованиях", - говорит Фентон. "Я думаю, это заставит специалистов задуматься о важности изучения вирома".
