A tumoros- és a placenta sejtek hasonló működése

A rákkutatók a 2010-es évek elején kezdték felismerni, hogy a trofoblasztsejtek, illetve a rákos sejtek döbbenetesen hasonló módon szabályozzák az immunrendszert. Jelenleg annak megfejtése zajlik, hogy az immunrendszer e kétféle esetben azonos átalakulásának háttérben milyen folyamatok húzódnak meg. A hasonlóságot elemző Scientific American cikkírója megjegyzi: kijózanító az a lehetőség, hogy a halál sejtjei ugyanazokat a mechanizmusokat használják, mint amiket az életet támogató sejtek.

Írásában (Cancerous cells and placental ones appear to regulate the immune system in similar ways) Olivia Campbell bemutatja a téma úttörő kutatójának, a Mayo Klinikán dolgozó Stvetomir Markovic-nak a munkásságát, aki a melanómára és a non-Hodgkin limfómára alkalmazható immunterápia kifejlesztésén dolgozik. A 2000-es évek elején, amikor kiderült, hogy a tumor nem pusztán lokális elváltozást jelent, a hematológus és onkológus Markovic azt kezdte tanulmányozni, miben tér el az egészséges emberek, illetve a rákos betegek vérében keringő immunsejtek aktivitása. Munkatársaival az első erről szóló tanulmányt 2011-ben publikálták, ebben arról számoltak be, hogy a tumorok nagy mennyiségben termelnek egy olyan proteint, ami elnyomja az immunrendszert és szisztémás krónikus gyulladás kialakulását eredményezi (The dynamic human immune response to cancer: it might just be rocket science; Future Medicine). Mint kiderült, a tumor nem csak azt éri el, hogy az immunrendszer képtelen legyen felvenni a harcot ellene, de azt is, hogy a szervezet egyre inkább védelmébe vegye a daganatot.

Markovic figyelmét a továbbiakban azt ragadta meg, hogy egy egészséges várandós kolléganőjének vérminta elemzésekor abban hasonló változásokat vett észre, mint a tumoros betegek vérmintáiban. A terhesség során a placenta magzatból származó trofoblasztsejtei elnyomják az anya immunrendszerének működését. Az anyától 50%-ban eltérő genetikai állományú magzat be tud ágyazódni a méhbe, mivel a terhesség előrehaladásával a regulátoros T-sejtek növekvő mértékben tolerálják a magzati sejteket. Stanfordi kutatók azt is kiderítették, hogy a várandós nő immunrendszerének változásai specifikus időrendet követnek. A Science Immunology-ban megjelent eredmények (Nima Aghaeepour és munkatársai: An immune clock of human pregnancy) a remények szerint a közelgő koraszülések előrejelzését is lehetővé teszik majd.

Markovic és munkatársai összehasonlították az immunrendszer 30 ismert celluláris és molekuláris regulátorának működését terhesek és rákbetegek esetében, és alapvető hasonlóságot tártak fel: hasonló időrendet követve ugyanazok a regulátorok ugyanazokat a folyamatokat indítják be mindkét esetben (Immune Reactivation by Cell-Free Fetal DNA in Healthy Pregnancies Re-Purposed to Target Tumors: Novel Checkpoint Inhibition in Cancer Therapeutics; Frontiers in Immunology). Különösen két olyan molekulát vizsgáltak - PD-L1 és galectin-9 -, amelyekről ismert, hogy szerepet játszanak a tumoros betegek immunrendszerének elnyomásában: akadályozzák a fehérvérsejteket a tumorba történő eljutásban, és fokozzák az immunszuppresszív regulátoros T-sejtek működését. A kutatók összehasonlították ezen két molekula vérszintjét terhesekben és rákos betegekben, továbbá a lokális hatás elemzése érdekében a szülés után nyert trofoblasztsejtekben és 4-es stádiumú melanomasejtekben. Ebben a vizsgálatban is döbbenetes hasonlóságot észleltek a trofoblaszt- és a tumorsejtek között (Shared immunoregulatory properties of galectin-9 and PD-L1 in pregnant women and patients with stage IV melanoma; Placenta), így, mint Markovic kifejti: a terhesség immunológiájának megértése révén a rákos immunitás modelljét is megismerhetjük.

A modell fejlesztéséhez további kutatók is csatlakoztak, és kimutatták, hogy nemcsak az invazív sejtek elleni támadást leállító mechanizmus közös a terhesség és a rákos betegség során, de az a módszer is megegyezik, ahogy az átalakuló immunrendszer aktívan támogatja ezen invazív sejtek növekedését (Kenneth Beaman és munkatársai: The immune response in pregnancy and in cancer is active and supportive of placental and tumor cell growth not their destruction; Gynecologic Oncology). Más kutatók pedig a humán placenta sejtjeit modellként használva azt vizsgálják, mely gének játszanak kulcsszerepet a tumoros invázióban. Az elemzéshez azért használnak humán placentát, mert az emlősök között az emberi placenta esetében következik be az egyik legnagyobb mértékű méhfal-invázió, érnövekedés, sejtproliferáció és gyulladás.

A magzati fejlődés során a placentáris invázió komplex módon szabályozott, rákbetegség alatt azonban ez a szabályozás megszűnik. Az inváziót befolyásoló gének, amelyek egyébként vírusoktól származnak (retrotranszpozonok), normális esetben csak a placentában fejeződnek ki. Chi Sutherland és munkatársai most azt vizsgálják, reaktiválódnak-e ezek a gének rákos sejtekben. Sutherland szerint igen valószínű, hogy a rákos sejtek is ezt az útvonalat használják, vagyis pontosan ugyanaz a mechanizmus eredményezi a rákbetegséget, mint ami lehetővé teszi, hogy a magzat túléljen a méhben. Sutherland azt is kifejti, hogy a napjainkban a rák immunterápiájában használatos PD-L1 gátlók révén felszabaduló T-sejtek nemcsak a rákos sejteket, de az egészségeseket is megtámadva számos súlyos mellékhatást okoznak. A retrotranszpozonok tanulmányozása azonban, mivel ezek a gének az egészséges felnőttek szöveteiben gátlás alatt állnak, hozzásegítheti a kutatókat olyan terápia kifejlesztéséhez, ami e gének ráksejtekben való vissza-csendesítése révén mellékhatás-mentes gyógyulást biztosít.