Раком болеет не только человек, но и самые разные животные. Некоторые из них, например, слоны и голые землекопы, больше других устойчивы к развитию онкологических заболеваний. Реже людей болеют раком эволюционно близкие нам шимпанзе. Ученые исследуют причины такой устойчивости в надежде научиться использовать защитные механизмы животных для лечения человека
Один из современных подходов к противораковой терапии связан с иммунотерапией, при которой собственные иммунные Т-лимфоциты (Т-клетки) пациента генетически модифицируют, «направляя» их против конкретной опухоли.
Такая активация противоопухолевого иммунного ответа хорошо работает против гематологического рака (рака крови), поражающего клетки крови, костного мозга и лимфатической системы. Но против так называемых солидных опухолей, формирующихся из клеток плотных тканей и органов, ее эффективность не очень велика. Предполагается, что Т-клеткам может быть физически трудно проникать в такие ткани, однако ученые считают, что это не единственная причина.
Известно, что у человека иммунные клетки человека менее эффективно борются с солидными опухолями в сравнении с шимпанзе и другими приматами, и исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе (США) решили сравнить молекулярные особенности работы их T-клеток.
Ученые сосредоточили внимание на механизм, в котором задействован один из белков Т-клеток – FasL. Этот белок запускает в раковых клетках процесс апоптоза – запрограммированной клеточной гибели. Более активный FasL должен быть, по идее, давать и лучший противоопухолевый эффект, однако в исследованиях на солидных опухолях достоверной разницы обнаружить не удалось. Было высказано предположение, что микроокружение опухоли каким-то образом способно нейтрализовать FasL.
Исследователи обнаружили, что ген, кодирующий FasL человека, отличается от аналогичного гена шимпанзе мутацией, в результате которой место пролина заняла другая аминокислота – серин. Это генетическое изменение делает молекулу FasL уязвимой для воздействия протеолитического фермента плазмина, который часто активно вырабатывается именно в агрессивных солидных опухолях.
Так что даже когда активированные Т-клетки человека готовы атаковать опухоль, одно из их «орудий» – белок FasL, нейтрализуется в опухолевом микроокружении, богатом плазмином.
Но почему у человека появилась и сохранилась такая мутация, из-за которой он стал более уязвим для рака по сравнению со своим ближайшим «родственником»?
Как известно, одним из важнейших признаков, отличающих человека от других приматов, является размер мозга. Кора головного мозга у людей примерно в три раза больше, и в ней в два раза больше клеток, чем у шимпанзе.
Известно, что белок FasL и его рецептор белок Fas синтезируются в развивающемся эмбриональном мозге млекопитающих в клетках-предшественниках нейронов, где участвуют в апоптозе – важном нормальном процессе раннего развития мозга. По мнению исследователей, мутация в FasL эволюционно способствовала увеличению размера мозга у человека, ограничивая Fas-опосредованную гибель этих клеток. И эта замена одновременно увеличила предрасположенность к раку.
Полученные результаты имеют и практическое значение: их можно использовать для повышения эффективности иммунотерапии рака, дополняя ее ингибиторами плазмина либо препаратами антител, защищающих сам FasL.
Фото: https://www.heute.at
Публикации по теме:
Родословная человечества: теории и факты
Cахарный диабет – эволюционная ловушка?
Как хорошо, просто и радостно было верить – в молекулярную биологию!