Технология мРНК-вакцин, успешно примененная для борьбы с пандемией COVID-19, сейчас адаптируется для лечения онкологических заболеваний. Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе выяснили, что такие вакцины активируют иммунитет не совсем так, как считалось ранее. Исследование, опубликованное в журнале Nature, выявило неожиданную роль одного из типов иммунных клеток, что может помочь создавать более эффективные препараты.
мРНК-вакцины доставляют в организм генетические инструкции, по которым иммунные клетки синтезируют фрагменты белков, характерных для опухолей. Это «обучает» иммунную систему распознавать и уничтожать раковые клетки, не затрагивая здоровые ткани. Ключевую роль в этом процессе отводят дендритным клеткам, которые представляют раковые белки Т-клеткам – иммунным клеткам, непосредственно уничтожающим цели. Долгое время считалось, что эту задачу выполняет в основном один подтип дендритных клеток – cDC1.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи провели эксперименты на мышах. Они вводили животным, у которых отсутствовали клетки cDC1, мРНК-вакцину против саркомы – злокачественной опухоли соединительной ткани. Вопреки ожиданиям, вакцинация вызвала мощный иммунный ответ: Т-клетки грызунов активно атаковали и уничтожали опухоль. Это означало, что в процессе участвует другой тип клеток.
Дальнейший анализ показал, что функцию клеток cDC1 на себя берет их «родственный» подтип – cDC2. Эти клетки также способны активировать Т-клетки для борьбы с раком. При этом Т-клетки, запущенные разными подтипами дендритных клеток, имели незначительные молекулярные различия. Это говорит о том, что в иммунном ответе они могут дополнять друг друга. Эксперименты с мышами, у которых отсутствовали клетки cDC2, также показали успешную борьбу с опухолью, подтвердив, что для эффективного ответа важны оба типа клеток.
Механизм работы клеток cDC2 оказался непрямым. Они не считывают информацию с мРНК-вакцины сами. Вместо этого другие клетки производят опухолевые белки, расщепляют их и «выставляют» фрагменты на своей поверхности. Затем эти фрагменты передаются клеткам cDC2 в ходе процесса, известного как «переодевание» (cross-dressing). Получив белковый фрагмент, cDC2 представляет его Т-клеткам, запуская иммунную атаку.
То, что механизм активации иммунитета оказался двойным, объясняет высокую эффективность мРНК-вакцин и открывает новые возможности для их усовершенствования. Понимание роли каждого типа клеток позволит оптимизировать состав и дозировку препаратов, а также может объяснить, почему некоторые пациенты лучше реагируют на терапию.
