Egy baktérium és az onkológiai terápiák fejlesztése

A Journal of the American Chemical Society folyóirat szeptember 22-én közölte a Harvard Medical School (HMS) kutatóinak közleményét, amelyben a Streptococcus pyogenes baktérium emberi immunrendszerre kifejtett különleges hatásait figyelték meg, és eredményeik az onkológiában is forradalmi változásokat hozhatnak.

Egy Friedrich Fehleisen nevű sebész még 1883-ban figyelte meg azt a furcsa jelenséget, hogy a S. pyogenes fertőzése olyan kiütéseket okozott, amelyek egyes rákbetegek bőrén terjedni kezdtek, miközben a rákos megbetegedés ezután megmagyarázhatatlan módon eltűnt. Egy másik sebész, William Coley nagyjából ezzel egyidőben szintén kimutatta, hogy egyébként kezelhetetlen rákos betegeknél a S. pyogenes vagy más baktériumtörzsek fertőzése egyes esetekben gyógyulást okot. Sokan kétkedve fogadták ezeket az eredményeket, és ezek a módszerek hamarosan teljesen ki is estek a tudományos érdeklődés homlokteréből, mivel más onkológiai módszerek kerültek előtérbe, például a sugárkezelés és a kemoterápia. Coley hírneve azonban sokkal később, a modern immunterápiák megjelenésével rehabilitálódótt, mivel ezek a kezelések is az immunrendszert használják fel a daganatok leküzdésére, ám mostanáig senki sem jött rá arra, hogy Coley kezelései mitől bizonyultak működőképesnek.

A HMS egyik biokémikusa, Jon Clardy által vezetett kutatócsoport a mostani kutatás során egy immunaktivációs teszt segítségével találták meg a kérdésre a választ. A teszt olyan bakteriális eredetű molekulákat mutatott ki, amelyek egér csontvelőből származó sejtkultúrákban immunválaszt serkentettek. A S. pyogenes baktérium sejtmembránjában egy különleges hatású molekula található, egy viszonylag egyszerű felépítésű, a kardiolipinek közé tartozó molekula, amelyet a kutatók SpCL-1 névre kereszteltek (ez a S. pyogenes 1-es kardiolipin rövidítést takarja).

“Eddigi ismereteink szerint az olyan egyszerű membránlipinek, mint az ebben a tanulmányban is szereplő bakteriális kardiolipin, nem immunogén hatásúak" -fejtette ki Clardy. “Eredményünk azonban megdöntötte ezt a vélekedést.”

Az emberi szervezet sejtmembránjai is tartalmaznak kardiolipineket. Egyes autoimmun betegségek és a reumás láz esetében a szervezet - tisztázatlan okokból - olyan antitesteket termel, amelyek megtámadják ezeket a molekulákat. Az új tanulmány bizonyítékot szolgáltat arra, hogy az ilyen betegségek akkor alakulhatnak ki, amikor az immunrendszer a behatoló baktériumokban lévő kardiolipinekre reagál. A baktériumok leküzdése után az így felerősödött antitestek az illető saját kardiolipinjei ellen fordulhatnak.

“Munkánk választ ad arra a rejtélyre, hogy néhány kevéssé ismert autoimmun betegségben a szervezet miért fejt ki immunválaszt a saját antigénjeire, azaz miért támadja meg önmagát” - magyarázta Clardy.

A kutatócsoport azt is megfigyelte, hogy számos emberi immunsejt felszínén található két toll-like receptor képes a S. pyogenes kardiolipinjeihez kapcsolódni. A sejtek ezután a baktériumokat betolakodóként ismerik fel, és tumor nekrózis faktor (TNF) alfa termelésére szólítják fel a szervezetet. Ezért nagyon is elképzelhető, hogy a kardiolipinek a jövőben egy újfajta stratégiát biztosíthatnak a daganatos betegségek elleni immunválasz serkentésében. Ez a stratégia segíthetne letörni a daganatos sejtek azon képességét, ami az immunrendszer elkerülésére, “becsapására” irányul - például a daganatos sejteket elölni képes TNF-alfa és más molekulák termelésének visszaszorítására.

Ezek az eredmények nem csak új immunterápiás módszerek kifejlesztését teszik majd lehetővé, hanem abban is segíthetnek a kutatóknak, hogy jobban megérthessék, miért nem működnek az immunterápiás módszerek minden betegnél, hanem csak egyes részcsoportoknál.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Strep molecule illuminates cancer immune therapies

Revisiting Coley’s Toxins: Immunogenic Cardiolipins from Streptococcus pyogenes

Irodalmi hivatkozás:

 Yern-Hyerk Shin et al, Revisiting Coley's Toxins: Immunogenic Cardiolipins from Streptococcus pyogenes, Journal of the American Chemical Society (2023). DOI: 10.1021/jacs.3c07727