Ny måte å manipulere immunceller på kan behandle kreft, autoimmun sykdom
Forskere har avdekket en ny måte å dempe autoimmunitet på og stimulere kroppen til å bekjempe kreft. Metoden bruker en tidligere ukjent dopbar vei for å manipulere immunceller.
Funnet gjelder et molekyl som heter tetrahydrobiopterin (BH4), som allerede er kjent for de som studerer hjernens og nervesystemets biologi.
Ny forskning avslører imidlertid at BH4 har en tidligere ukjent rolle - det hjelper å kontrollere veksten av T-celler i immunsystemet.
T-celler er hvite blodlegemer som oppsøker og angriper potensielt skadelige patogener, som virus, bakterier og rogue celler, inkludert de som kan utløse kreft.
Lederne for studien er forskere ved Institute of Molecular Biotechnology ved det østerrikske vitenskapsakademiet (IMBA) i Wien og andre ved Boston Children's Hospital i Massachusetts. Journalen Natur nylig publisert funnene.
"Et fascinerende trekk ved oppdagelsen vår er at et system som faktisk er kjent innen nevrobiologi i flere tiår kan spille en så viktig rolle i T-cellebiologi," sier medforfatter Josef M. Penninger, den vitenskapelige og grunnleggende direktøren for IMBA.
Han forklarer at funnet "knytter to helt forskjellige systemer i kroppen vår" og at det "virkelig var fantastisk å finne en så kritisk ny spiller innen T-cellebiologi."
Det som er spesielt interessant, legger han til, er at oppdagelsen gjelder kontroll av T-cellevekst, i motsetning til cellenes aktivering.
Kreft og autoimmunitet
Funnet burde føre til et bredt spekter av medisinske bruksområder, alt fra å kontrollere autoimmune sykdommer, astma og allergier til å ha en ny måte å utløse kreftimmunitet på, avslutter Penninger.
Å utnytte kroppens egne legemekanismer for å bekjempe sykdommer er et raskt voksende felt innen medisinsk forskning.
To forskere vant Nobelprisen i fysiologi eller medisin 2018 etter å ha utviklet en tilnærming til kreftterapi som stimulerer immunforsvarets iboende evne til å ødelegge tumorceller.
Slike funn driver en revolusjon i måten vi behandler kreft på, en sykdom som rammer millioner av mennesker over hele verden og som har en betydelig innvirkning på samfunnet.
National Cancer Institute anslår at leger i 2018 vil diagnostisere 1735350 nye tilfeller av kreft, og at 609640 mennesker vil dø av sykdommen i USA.
Sykdommer kan også skyldes et overaktivt eller feildirigert immunsystem. Det er mer enn 80 typer autoimmun sykdom, og disse oppstår fordi immunforsvaret angriper sunt vev og forveksler det med en trussel.
Vanlige autoimmune sykdommer inkluderer inflammatorisk tarmsykdom, type 1 diabetes, systemisk lupus erythematosus og revmatoid artritt.
En rapport fra 2005 fra National Institutes of Health (NIH) anslår at opptil 23,5 millioner mennesker i USA har en autoimmun sykdom, og at "prevalensen øker."
American Autoimmune Related Diseases Association sier imidlertid at NIH-tallene bare tar hensyn til 24 autoimmune sykdommer, og at det faktiske tallet er mer sannsynlig å være rundt 50 millioner.
BH4-blokkere
Kroppen bruker BH4 for å lage serotonin og dopamin, to hormoner som sender signaler mellom celler i hjernen og nervesystemet.
Forfatterne av den nye studien viste at molekylet også er avgjørende for T-cellebiologi. De demonstrerte at redusering av celleproduksjon av BH4 "alvorlig" begrenser "spredning av modne mus og humane T-celler."
Det ser ut til at T-celler trenger BH4 for å hjelpe dem med å regulere jern og produsere energi. Dette er i samsvar med funn fra mye eldre forskning, som koblet jernmangel til problemer med immunforsvaret.
I musemodeller av kreft fant teamet at økende BH4 fikk flere T-celler til å vokse og svulster krympet. Det ser ut til at BH4 gjør dette ved å overvinne et molekyl kalt kynurenin som normalt undertrykker T-cellevekst i svulster.
Medforfatter Clifford J. Woolf, direktør for F.M. Kirby Neurobiology Center ved Boston Children's Hospital, undrer seg over at "et molekyl som er anerkjent som viktig for mange funksjoner i nevrobiologi, nå er identifisert som nøkkel for helt nye behandlinger."
I beskrivelsen av effekten av å endre mengden BH4, forklarer Woolf: “Når vi slår den ned, blokkerer vi T-celleproliferasjon ved autoimmune sykdommer eller astma. Når vi ringer opp det, kan vi få T-celler til å vokse og angripe tumorceller, selv under ugunstige forhold. "
Forskerne testet noen BH4-blokkere på musemodeller av allergier og autoimmune sykdommer. Legemidlene “roet” auto-aggressive T-celler, stoppet allergisk betennelse og forhindret T-celler i å forårsake autoimmune angrep i tarmen og hjernen.
De håper å teste et stoff basert på tilnærmingen hos mennesker snart.
"Det fine med tilnærmingen er at i stedet for å målrette mot en enkelt cytokin eller klasse T-celler, stopper vi spredning i alle sykdomsrelaterte T-celler, og dette kan overføres til aktivitet på tvers av flere forskjellige kliniske forhold."
Clifford J. Woolf
