Калифорнийский университет в Сан-Диего и Китайская академия наук представили результаты исследования, которые могут существенно изменить подход к лечению рака. Ученые обнаружили, что белок запрограммированной гибели клеток 1 (PD-1) у мышей значительно слабее, чем у людей. Это открытие может иметь важные последствия для разработки более эффективных методов лечения онкологических заболеваний.
Исследование, опубликованное в журнале Science Immunology, было проведено под руководством научного сотрудника проекта Такеи Масубучи. Оно включало в себя новые биохимические анализы, моделирование на животных и эволюционную дорожную карту, которая прослеживает PD-1 на миллионы лет назад.
Видоспецифичные особенности PD-1
Одной из ключевых находок стало обнаружение мотива — специфической последовательности аминокислот — которая сильно различается у грызунов и людей. Это указывает на то, что PD-1 у мышей и людей может иметь разные функциональные свойства.
Энфу Хуэй, научный сотрудник кафедры клеточной биологии и биологии развития Школы биологических наук Калифорнийского университета в Сан-Диего, и старший автор статьи отметил: «Наша работа раскрывает неожиданные видоспецифичные особенности PD-1, что может иметь значение для разработки более совершенных доклинических моделей PD-1. Мы обнаружили мотив в PD-1, который присутствует у большинства млекопитающих, включая человека, но на удивление отсутствует у грызунов, что делает PD-1 грызунов однозначно более слабым».
Гуманизация PD-1 и ее последствия
Исследователи также проверили влияние гуманизации PD-1, то есть замены мышиного PD-1 на человеческую версию, в лаборатории профессора Джека Буи на кафедре патологии. Они обнаружили, что гуманизация PD-1 нарушила способность иммунных клеток (Т-клеток) бороться с опухолями.
Профессор Буи подчеркнул: «Это исследование показывает, что по мере развития науки нам необходимо иметь четкое понимание модельных систем, которые мы используем для разработки лекарств и лечения. Обнаружение того, что грызуны могут отличаться от других с точки зрения активности PD-1, заставляет нас переосмыслить, как предоставлять лекарства людям. Если мы тестировали лекарства на грызунах, и они действительно выделяются, нам могут понадобиться более совершенные модельные системы».
Эволюционные изменения PD-1
Для более глубокого понимания эволюции PD-1 исследователи сотрудничали с профессором Чжэнтин Цзоу и его коллегами из Китайской академии наук. Они обнаружили свидетельства значительного снижения активности PD-1 у предков грызунов около 66 миллионов лет назад после массового вымирания в мел-палеогеновом периоде (K-Pg), которое уничтожило нептичьих динозавров.
Профессор Хуэй заключает: «Предки грызунов пережили вымирание, но активность их иммунных рецепторов или ландшафт могли быть изменены в результате адаптации к новым экологическим вызовам».
Эти результаты открывают новые перспективы для дальнейших исследований и разработки более эффективных методов лечения рака, основанных на понимании уникальных особенностей PD-1 у разных видов.
Литература:
Functional differences between rodent and human PD-1 linked to evolutionary divergence, Science Immunology (2025). DOI: 10.1126/sciimmunol.ads6295