Название молекулы интерферона-бета (IFN-β) и английское слово "вмешиваться" вернуться к тем же латинским корням. И вмешательство – это именно то, что делает эта молекула-посланник, образование которой увеличивается при инфекциях и раковых заболеваниях. Следовательно, его часто применяют терапевтически. Помимо прочего, он предотвращает образование новых кровеносных сосудов внутри опухоли, тем самым подавляя ее рост. Ученые Центра исследований инфекций им. Гельмгольца (HZI) обнаружили, что IFN-β делает это, препятствуя обмену данными между раковой тканью и иммунными клетками. Их выводы, опубликованные в научном журнале International Journal of Cancer, помогают понять, как это "заклинивание" можно использовать терапевтически.
Как и здоровые клетки, опухолевые клетки нуждаются в питательных веществах и кислороде, чтобы выжить. По этой причине опухоль определенного размера должна быть связана с кровообращением. При этом его поддерживают клетки врожденной иммунной системы, нейтрофильные гранулоциты или кратковременные нейтрофилы, которые, как предполагается, защищают организм от патогенов.
Нейтрофилы обычно циркулируют в крови до тех пор, пока, привлеченные так называемыми хемокинами, они не попадут в ткань, где они проглотят, и уничтожат вторгшиеся патогены. Кроме того, эти клетки способны вызывать образование кровеносных сосудов. Предположительно, именно так они помогают восстанавливать ткань, разрушенную воспалением. Однако нейтрофилы также могут проникать в раковые ткани и способствовать их соединению с кровоснабжением. Вероятно, поэтому обнаружение большого количества нейтрофилов в опухоли является признаком неблагоприятного прогноза пациента.
Интерферон-бета (IFN-бета) используется для лечения некоторых опухолей, таких как меланомы и лейкемия. Ученые Центра исследований инфекций им. Гельмгольца (HZI) в Брауншвейге, Германия, недавно показали, что эта молекула-мессенджер может препятствовать росту рака, подавляя образование новых кровеносных сосудов. Однако то, как это происходит, оставалось загадкой.
Теперь исследователям удалось выявить влияние IFN-бета на миграцию проопухолевых нейтрофилов. "Мы хотели понять, почему IFN-бета предотвращает попадание нейтрофилов в опухоль," говорит д-р Ядвига Яблонска-Кох, ученый "Молекулярная иммунология" отдел в HZI. "Это позволит врачам улучшить существующие методы лечения и выбрать подходящее лечение для каждого отдельного пациента."
С этой целью ученые проследили взаимодействие между клетками. Молекулы-мессенджеры, такие как хемокины, являются средством связи, часто используемым для этой цели. Они производятся клетками и связываются с рецепторами на поверхности соответствующей формы. В случае нейтрофилов это рецептор под названием CXCR2. Он связывает хемокины CXCL1, CXCL2 и CXCL5. "Мы видели, что концентрация хемокинов в костном мозге, откуда берутся нейтрофилы, низкая," говорит д-р Зигфрид Вайс, руководитель отдела, в котором работает Яблонска-Кох. "С другой стороны, мы обнаруживаем высокую концентрацию в опухоли, которая привлекает нейтрофилы." Нейтрофилы мигрируют по градиенту хемокинов в опухоль и, оказавшись там, сами высвобождают те же хемокины, чтобы привлечь другие нейтрофилы для получения большей поддержки.
IFN-бета мешает этой коммуникации: он заставляет клетки опухоли вырабатывать меньше хемокинов, и градиент хемокинов не образуется. "Таким образом, меньше нейтрофилов попадает в опухолевую ткань и образуется меньше новых кровеносных сосудов," говорит Яблонская-Кох. "Опухоль недостаточно эффективно связана с жизненно важным кровоснабжением и не может эффективно расти." По этой причине терапевтически полезно дополнительно вводить IFN-бета. "Теперь мы лучше понимаем, почему IFN-бета помогает при некоторых видах рака и что это важная часть собственной системы организма для борьбы с опухолями," говорит Вайс. Их результаты могут помочь врачам оценить, каким пациентам может быть полезно введение IFN-бета и когда нейтрофилы должны быть целью лечения рака.