Kad god se sudoper prelije, poplava je obično uzrokovana blokadom koja se nakupila u odvodima. Slično, kako starimo, naša tela su preplavljena starenjem ili starenjem ćelija, koje su prestale da se dele, ali, umesto da umru, ostaju aktivne i nakupljaju se u telesnim tkivima. Nedavne studije su pokazale da uklanjanje ovih ćelija može odložiti bolesti povezane sa starenjem, smanjiti upalu i produžiti život. Međutim, uprkos velikom potencijalu, trenutno ne postoji lek koji može direktno i efikasno da cilja ove ćelije.
Sada, istraživači Veizman instituta za nauku predlažu alternativni pristup. U novoj studiji objavljenoj u Nature Cell Biologi, oni otkrivaju da se stare ćelije nakupljaju u telu tako što začepljuju imuni sistem, čime se sprečava njihovo uklanjanje.
Naučnici su na miševima pokazali kako da otčepe ovu blokadu koristeći imunoterapiju, novu generaciju tretmana koji revolucioniše terapiju raka. Ovi nalazi bi mogli da utrju put za inovativno lečenje bolesti povezanih sa starenjem i drugih hroničnih poremećaja.
Laboratorija prof. Valerija Križanovskog na Vajcmanovom odeljenju za molekularnu ćelijsku biologiju dugo je proučavala biološke procese karakteristične za starenje, konkretno, uključenost ćelija koje stare u bolesti povezane sa starenjem i hronične upale. Matematički model koji je 2019. godine razvio Vajcmanov profesor Uri Alon, u saradnji sa Križanovskim, predvideo je da dok se stare ćelije uklanjaju iz mladog tela za nekoliko dana, u telu koje stari one uspevaju da odlože sopstveno uklanjanje.
Nova studija, koju su vodili dr Julija Majevska i dr Amit Agraval, otkriva mehanizam koji to čini mogućim – kako stare ćelije izbegavaju imunološki sistem na isti način kao ćelije raka.
Istraživači su otkrili da stare ćelije iz pluća miša izražavaju velike količine proteina koji potiskuju imuni sistem, posebno PD-L1. Ovaj protein, dobro poznat u onkologiji, je ključna meta za razvoj novih lekova protiv raka, pošto se pokazalo da ćelije raka koriste PD-L1 da smanje sposobnost imunog sistema da ih prepozna i uništi.
Pitanje je, međutim, bilo kako do ove prekomerne ekspresije proteina koji suzbija imunitet uopšte dolazi. Proces starenja ćelije se može uporediti sa pritiskom na papučicu gasa i kočnice istovremeno: Pritiskanje gasa znači da ćelija ostaje veoma aktivna, dok, s druge strane, pritisak na kočnicu dovodi ćeliju do kraja svog rada. normalan životni ciklus i sprečava ga da se deli. (Upravo iz tog razloga, stare ćelije su ponekad poznate kao „zombiji.“)
Ključna komponenta kočnica je protein p16, koji potiskuje replikaciju DNK u ćeliji. U svojoj studiji, istraživači su otkrili da postoji korelacija između porasta p16 tokom ćelijskog starenja i povećanja nivoa PD-L1. Takođe su razradili molekularni mehanizam odgovoran za povećanje: p16 potiskuje prirodni ćelijski proces koji označava da se PD-L1 razlaže.
Stareće ćelije su, međutim, važne ne samo u starenju. U prethodnim studijama tim Križanovskog je pokazao da akumulacija ovih ćelija doprinosi hroničnim plućnim bolestima i drugim poremećajima. Sadašnja studija pokazuje kako se nivoi proteina PD-L1 povećavaju ne samo tokom starenja, već i na mišjem modelu hronične opstruktivne bolesti pluća, koja je najčešća kod pušača. Štaviše, istraživači su otkrili da ljudi sa ovom bolešću imaju stare ćelije koje izražavaju povišene nivoe p16 i PD-L1.
Kada je postalo jasno da stare ćelije – poput ćelija raka – izražavaju visoke nivoe PD-L1, što im pomaže da izbegnu imuni sistem, istraživači su pretpostavili da se ovo znanje može koristiti za ciljanje stare ćelije sa relativno visokim stepenom tačnosti. Odlučili su da iskoriste antitelo koje je već odobreno za lečenje različitih vrsta raka, koristeći ga da identifikuju PD-L1 u ćelijskim membranama i aktiviraju imuni sistem protiv njega.
Istraživači su testirali ovo antitelo kod ostarelih miševa, kao i kod miševa sa kratkotrajnim i hroničnim inflamatornim oštećenjem pluća. Kao što su očekivali, antitelo je aktiviralo T ćelije – ratnike imunog sistema – i druge imune ćelije, što je dovelo do smanjenja broja ćelija koje su stare.
„Iako tretman koji smo ispitali nije zaustavio sat starenja, uspeo je da se reši starenja ćelija kod miševa i čak smanji oslobađanje malih proteina koji podstiču upale u starosti i kod hroničnih bolesti“, kaže Križanovski.
„Pošto se PD-L1 eksprimira u velikim količinama ne samo u ćelijama koje stare, verujemo da će ključ za razvoj ciljanog, efikasnog lečenja biti inženjerska antitela koja mogu istovremeno da identifikuju dva proteina: PD-L1 i indikator starenja. Ovo otkriće budi nadu da se imunoterapija može koristiti u budućnosti za lečenje ne samo raka, već i bolesti povezanih sa starenjem i hronične upale.“
