Imunoterapija protiv raka podstiče imuni sistem pacijenta da bolje pronađe i uništi ćelije raka, poboljšavajući prirodnu sposobnost tela da se bori protiv tumora. Savremeni pristupi imunoterapiji imaju za cilj da stimulišu imune ćelije zvane T ćelije da ciljaju tumore.
U ovom procesu, proizvodnja i funkcionisanje citokina (malog signalnog proteina) poznatog kao Interferon-gama (IFN-γ) su neophodni za imuni sistem da efikasno eliminiše tumore. Ovi pristupi utiču na manje normalnih ćelija u poređenju sa hemoterapijom ili zračenjem. Međutim, oni su ili veoma skupi ili manje efikasni.
U novoj studiji, istraživači sa Indijskog instituta za nauku (IISc) pokušali su da shvate kako različite vrste ćelija raka reaguju na aktivaciju IFN-γ. Otkrili su da samo neke vrste ćelija raka dobro reaguju na aktivaciju IFN-γ, dok druge ne. Oni takođe predlažu neke pristupe koji se mogu koristiti da bi ove ćelije raka koje ne reaguju bolje reagovale na imunoterapiju. Studija je objavljena u Frontiers in Immunologi.
„IFN-γ proizvode imune ćelije kao što su T ćelije ili prirodne ćelije ubice. On se vezuje za tumore i indukuje apoptozu [ćelijsku smrt]“, objašnjava Avik Chattopadhiai, prvi autor i dr. student na Odseku za biohemiju, IISc. „Izveštaji u literaturi su ranije pokazali da ako postoje manje količine IFN-γ ili defekti u njegovoj signalizaciji, onda tumori ne reaguju dobro na procese imunoterapije.“
U trenutnoj studiji, kada je tim prvi put lečio ćelije raka u laboratoriji sa IFN-γ, otkrili su da se boja medijuma za rast ćelija promenila u žutu, što ukazuje na to da ćelije oslobađaju kisele nusproizvode kao što je mlečna kiselina. Ovo je navelo tim da dublje kopa u ulogu ovih nusproizvoda. Otkrili su da je veće količine mlečne kiseline proizvedene u medijumu ćelijske kulture posledica povećane glikolize, serije hemijskih reakcija koje izvlače energiju iz glukoze.
Tim je otkrio da ćelijske linije raka izvedene iz jetre i bubrega pokazuju povećanu proizvodnju azotnog oksida (NO) i mlečne kiseline nakon aktivacije IFN-γ. Ovo je zauzvrat povećalo proizvodnju toksičnih reaktivnih vrsta kiseonika (ROS) što je dovelo do oksidativnog oštećenja, koje na kraju ubija ćelije raka.
Međutim, ćelijske linije raka izvedene iz debelog creva i kože nisu proizvodile NO ili mlečnu kiselinu čak ni nakon što su tretirane IFN-γ, što ukazuje da bi mogle slabo reagovati na imunoterapiju.
Istraživači su zatim pokušali da vide kako se ove ćelije raka koje ne reaguju takođe mogu podesiti da proizvode mlečnu kiselinu i NO, i stoga bolje reaguju na imunoterapiju. Testirali su različite načine, uključujući tretiranje ćelija solima kao što su kalijum laktat i drugi molekuli.
Takvi mehanizmi – posebno dodavanje kalijum laktata – drastično su smanjili rast ćelija raka čak i u ćelijama raka koje su prvobitno ne reagovale. Ovo zapažanje – da mlečna kiselina igra važnu ulogu u odgovoru ćelija raka na imunoterapiju – bilo je iznenađujuće za istraživače, jer se mlečna kiselina često smatra metaboličkim proizvodom u ćorsokaku.
„Studija je u ovom trenutku zaista dokaz koncepta“, kaže Dipankar Nandi, profesor na Odeljenju za biohemiju, IISc, i odgovarajući autor studije. On dodaje da je potrebno sprovesti dalje eksperimente na životinjskim modelima da bi se videlo da li određena jedinjenja koja ciljaju na metabolizam mogu da pojačaju antitumorske odgovore na rak koji se teško leči, u sinergiji sa aktivacijom IFN-γ tokom imunoterapije.
