Значение на ритмичността на имунната система за растежа на туморите

Чрез изучаване на модификациите на имунната система на туморите през целия ден, учени от Женевския университет и Университета „Лудвиг Максимилиан“ в Мюнхен демонстрират тяхното влияние върху диагностиката и лечението на пациентите.

Най-обещаващите противотуморни лечения, налични в момента, са имунотерапиите, които целят да засилят имунната система на пациентите в борбата с рака. Въпреки високата ефективност на тези методи в някои случаи обаче, успехът им понякога е разочароващ. Как може да се обясни тази вариабилност?

В предишни проучвания екип от Женевския университет (UNIGE) и Университета Лудвиг Максимилиан в Мюнхен (LMU) установи, че ритмичността на имунната система е важна за растежа на тумора. Същите учени сега показаха, че имунният профил на туморите варира значително в зависимост от времето на деня, когато се извършват биопсии.

Тези временни промени могат да доведат до погрешна диагноза и неподходящо лечение. Освен това, някои пренебрегвани преди това терапевтични цели може да се окажат ключови за борбата с болестта. Констатациите, публикувани в списание Cell, биха могли да имат значителни последици за клиничните грижи и откриването на лекарства.

През 2022 г. изследователски екип, ръководен от Кристоф Шайерман, професор в катедрата по патология и имунология и Центъра за изследване на възпаленията към Медицинския факултет на UNIGE и Университета в Мюнхен, наблюдава неочакван феномен: растежът и тежестта на туморите са свързани с циркадния ритъм на имунните клетки. „Но за да използваме тези резултати в клиничен контекст, трябваше да разберем техните детайли в модел, близък до реалността“, казва Шайерман.

За да направят това, учените инжектирали група мишки с меланомни клетки и след това две седмици по-късно събрали получените тумори в различно време на деня. В зависимост от времето на деня и следователно от имунната активация на животното, броят на имунните клетки, както и техният вид и характеристики, варирали значително. Това може да има важни последици в клиничните условия.

Източник: Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.015

„В болницата пациентите се подлагат на биопсия, за да се идентифицират туморът и неговите имунни характеристики“, обяснява Шайерман. „Лечението, и по-специално имунотерапията, се определя въз основа на тази оценка. В зависимост от времето на биопсията, броят на инфилтрираните имунни клетки може да бъде много висок – и туморът се класифицира като „горещ“ – или много нисък („студен“), въпреки че е един и същ тумор. Извършването на биопсия в неподходящ момент може да доведе до неправилна диагноза.“

Поглед върху времето на имунотерапиите

За да се доближат максимално до клиничната реалност, учените приложили две одобрени и широко използвани лечения върху своите групи мишки: CAR-T клетки (специално проектирани да разпознават и насочват туморно-специфични протеини) и инхибитори на имунните контролни точки, които потискат естествените спирачки на имунната система, за да засилят нейното активиране срещу тумори.

„Когато се прилагаха в неподходящо време, тези лечения нямаха ефект. Когато се прилагаха в точното време, туморната тежест можеше да бъде значително намалена“, обяснява Шайерман. „Броят на имунните клетки, присъстващи или липсващи в тумора, е фактор, но също така са важни и техните характеристики и поведение.“

Всъщност, в зависимост от модулацията на молекулярните елементи, използвани за създаването на тези лечения, времето за тяхното приложение става решаващо. В точния момент клетките, които ще бъдат унищожени, се разпознават незабавно. В неподходящия момент целевите молекули се експресират на по-ниско ниво и лекарството няма ефект.

Адаптиране на графици и методи на лечение

Тези проучвания върху мишки са подкрепени от анализи на процента на преживяемост на пациентите след имунотерапии. Сутрешното лечение – в пика на имунната активация при хората – е систематично свързано с по-добри проценти на преживяемост. Планирани са проучвания за оценка на въздействието на промяната на времето за скрининг и лечение върху пациентите. Други проекти ще изследват потенциални лекарствени цели, които досега са били подценявани.

Нещо повече, тези открития за имунните ритми имат още по-широки последици: от гледна точка на персонализираната медицина, от една страна, за адаптиране на терапевтичните подходи към времевите профили на пациентите (10-20% от хората имат биологичен ритъм, който не съвпада с този на общата популация), и в контекста на други патологии, особено автоимунни заболявания.