Imunoterapija raka ima za cilj da podstakne imuni sistem da se efikasnije bori protiv ćelija raka. U časopisu Angevandte Chemie International Edition, kineski istraživački tim je sada opisao novu, modularnu strategiju za imunoterapiju zasnovanu na T ćelijama koja uspeva da funkcioniše bez složenih genetskih modifikacija. Modulacija komunikacija ćelija-ćelija kroz genijalno regulatorno kolo korišćenjem različitih malih, posebno presavijenih DNK molekula (aptamera) dovodi do toga da ćelije raka direktno aktiviraju svoje smrtne neprijatelje, T ćelije.
Da bi višećelijski organizmi poput naših tela pravilno funkcionisali, ćelije moraju da koordiniraju jedna sa drugom. U ovoj složenoj komunikacionoj mreži, signali se šalju i primaju, obrađuju i prosleđuju dalje. Regulacija specifičnih membranskih receptora koji se vezuju za signalne molekule igra važnu ulogu u ovom procesu.
U tipičnom primeru, komponente imunog sistema, poznate kao ćelije koje predstavljaju antigen (APC), osećaju prisustvo antigena raka. Oni prenose signal do limfnih čvorova, u kojima se specifične T ćelije aktiviraju njihovim receptorima, kreću se u krvotok i ubijaju ćelije raka. Nažalost, ćelije raka koriste razne rupe da pobegnu od imunološkog sistema.
Tim na Univerzitetu Hunan, Institutu za medicinu Hangzhou, Kineskoj akademiji nauka i Šangajskom univerzitetu Jiao Tong radi na načinima da zatvore ove rupe. Njihov cilj je da uspostave nove ćelijske interakcije bez potrebe da proizvode genetski modifikovane imune ćelije ili receptore. Ideja je da se proizvede kratak spoj u komunikacionim putevima, kojim se T ćelije aktiviraju direktno od tumorskih ćelija, izbegavajući zaobilaznicu kroz APC.
Predvođeni Veihong Tanom i Liping Kiuom, tim je razvio regulatorno kolo koje se sastoji od dva modula: 1) prepoznavanje-pa-okidanje i 2) agregacija-pa-aktivacija. Kolo se zasniva na različitim DNK aptamerima — kratkim segmentima DNK koji se savijaju u unapred programiranu 3D strukturu i prepoznaju specifične ciljne molekule.
DNK za modul 1 je u početku neaktivan i delimično uparen u dvostruki lanac. Ako su prisutne ćelije raka, aptamerni deo jednog lanca za prepoznavanje vezuje se za protein tirozinazu kinazu 7, protein koji se nalazi u velikom broju na površini mnogih ćelija raka. Ovo cepa dvostruki lanac DNK, oslobađajući lanac koji pokreće, koji pokreće modul 2.
Modul 2 zahteva još dva tipa aptamera. Oba se specifično vezuju za CD28 imunoreceptore na površini T ćelija. CD28 je ko-stimulator u aktivaciji T ćelija. Ovaj pokretački lanac se vezuje za dodatnu petlju na aptameru tipa 1. Petlja se otvara i tek oslobođeni kraj se vezuje za aptamer tipa 2, koji zatim vezuje drugi aptamer tipa 1, i tako dalje (hibridizacija).
Ovo dovodi do dvostrukog lanca i vezanih CD28 receptora se agregiraju, pokrećući signalnu kaskadu koja masovno pojačava aktivaciju T ćelija. Na ovaj način, kratko spojena ćelijska komunikacija uzrokuje ćelije raka da veoma efikasno direktno indukuju T ćelije da ih ubiju.
