Για την καταπολέμηση λοιμώξεων και την επούλωση τραυματισμών, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού πρέπει να εισέλθουν στον ιστό. Πρέπει επίσης να εισβάλουν στους όγκους για να τους καταπολεμήσουν από μέσα. Επιστήμονες από την ομάδα Siekhaus στο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας (IST) της Αυστρίας ανακάλυψαν τώρα πώς τα κύτταρα του ανοσοποιητικού προστατεύουν το ευαίσθητο εσωτερικό τους καθώς συμπιέζουν μεταξύ των κυττάρων των ιστών. Με τη μελέτη τους που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό PLOS Βιολογία η ομάδα θέτει τα θεμέλια για τον εντοπισμό νέων στόχων στη θεραπεία του καρκίνου.

Γνωρίζοντας πότε ακριβώς έχετε ανοσία κύτταρα θα προσπαθήσει να εισβάλει σε έναν όγκο είναι δύσκολο. Για να μπορέσουν να μελετήσουν αυτή τη διαδικασία κυτταρικής εισβολής λεπτομερώς, επιστήμονες όπως η καθηγήτρια Daria Siekhaus και η ομάδα της χρειάζονται κάτι πιο αξιόπιστο. Γι’ αυτό στρέφονται σε έμβρυα φρουτόμυγας. Κατά την ανάπτυξη αυτών των εμβρύων, τα μακροφάγα, η κυρίαρχη μορφή των ανοσοκυττάρων στη μύγα των φρούτων, ταξιδεύουν από το σημείο που γεννιούνται στο μέρος όπου χρειάζονται εισβάλλοντας ιστός. Το κάνουν σε ένα συγκεκριμένο χρονικό σημείο, επιτρέποντας στους επιστήμονες να μελετήσουν τη διαδικασία μέσα σε αυτά τα μικροσκοπικά διαφανή ζώα. Με τη βοήθεια της υπερσύγχρονης μονάδας βιοαπεικόνισης της IST Austria, παρακολουθούν τα μακροφάγα—σημειωμένα με πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη— σπρώχνουν τον δρόμο τους στον ιστό.

Δημιουργία πανοπλίας

Ποιες κυτταρικές αλλαγές χρειάζονται για αυτό και ποια γονίδια προκαλούν τέτοιες αλλαγές είναι ακόμη σε μεγάλο βαθμό άγνωστο. Με τη νέα τους μελέτη από τους πρώτους συγγραφείς Vera Belyaeva, Stephanie Wachner και Attila Gyoergy, η ομάδα Siekhaus ρίχνει φως σε αυτή τη διαδικασία, απαραίτητη για την υγεία και τις ασθένειες. «Προηγουμένως, ανακαλύψαμε ότι ένα συγκεκριμένο γονίδιο, που ονομάζεται Dfos, είναι εμπλουτισμένο στα κύτταρα του ανοσοποιητικού και αναρωτηθήκαμε τι έκανε», λέει ο Siekhaus.

«Τώρα μπορούμε να αποδείξουμε ότι ενεργοποιεί τη συναρμολόγηση των νημάτων ακτίνης». Αυτά τα πρωτεϊνικά νήματα συγκεντρώνονται στο εσωτερικό της κυτταρικής μεμβράνης, γνωστή και ως κυτταρικός φλοιός, δίνοντας στην κυτταρική επιφάνεια σταθερότητα. Οι επιστήμονες δείχνουν ότι μέσω ενός πολύπλοκου καταρράκτη που περιλαμβάνει διαφορετικές πρωτεΐνες, τα νημάτια ακτίνης γίνονται πιο πυκνά και πιο συνδεδεμένα μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα σταθερό κέλυφος. «Υποθέτουμε ότι αυτό λειτουργεί σαν δεξαμενή, παραμορφώνοντας τα γύρω κύτταρα ενώ προστατεύει τον πυρήνα του ανοσοποιητικού κυττάρου από μηχανική πίεση καθώς εισβάλλει στον ιστό», εξηγεί ο Siekhaus. Επιπλέον, η ομάδα μπόρεσε να δείξει in vivo ότι η έλλειψη αυτού του κελύφους ακτίνης καθιστά δυσκολότερη τη διείσδυση των κυττάρων του ανοσοποιητικού, εκτός εάν ο περιβάλλοντας ιστός γίνει πιο μαλακός.

Ενίσχυση των κυττάρων του ανοσοποιητικού για την καταπολέμηση του καρκίνου

Αν και μια μύγα φρούτων και τα σπονδυλωτά όπως τα ποντίκια και οι άνθρωποι δεν έχουν πολλά κοινά με την πρώτη ματιά, υπάρχουν πολλές ομοιότητες στον τρόπο λειτουργίας των γονιδίων τους. Σε συνεργασία με την καθηγήτρια Maria Sibilia από το Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης, οι ερευνητές στο IST Austria βρήκαν στοιχεία ότι το γονίδιο των σπονδυλωτών Fos, το ισοδύναμο με το γονίδιο της μύγας των φρούτων Dfos, ενεργοποιεί τις ίδιες γενετικές οδούς. «Πιστεύουμε ότι ο ίδιος μηχανισμός που βρήκαμε στη μύγα των καρπών παίζει ρόλο και στα σπονδυλωτά», λέει η βιολόγος Daria Siekhaus.

Αυτό δημιουργεί την ελπίδα ότι τα ευρήματα της ομάδας θα μπορούσαν να βοηθήσουν στον εντοπισμό νέων στόχων για τη θεραπεία του καρκίνου. Στον τομέα της ανοσο-ογκολογίας, οι ερευνητές αναζητούν τρόπους για να ενεργοποιήσουν το ανοσοποιητικό σύστημα του οργανισμού για να επιτεθεί σε έναν όγκο. Μία από τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν, είναι να επιτρέψουν την κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος να διεισδύσει στον όγκο. «Αν κάποιος μπορούσε να ενισχύσει το προστατευτικό τους κέλυφος, θα μπορούσε να τον διευκολύνει να εισβάλει στον ιστό του όγκου», καταλήγει ο Siekhaus.