Perforyna zabija komórki nowotworowe sama, bez granzymów

Badacze z University of Michigan Health Rogel Cancer Center ustalili, że perforyna – białko wytwarzane przez limfocyty T i komórki NK – potrafi zniszczyć komórki nowotworowe bez udziału głównych granzymów. Wcześniej uważano, że jest ona jedynie narzędziem do „otwierania drzwi” dla enzymów, które właściwie zabijają komórkę. Wyniki opublikowano w czasopiśmie „Cell”.

Stare założenia, nowe odkrycie

Od dziesięcioleci wiadomo, że perforyna robi w błonie komórkowej otwór, przez który do wnętrza trafiają granzymy – enzymy rozkładające białka i uruchamiające śmierć komórki. Zespół kierowany przez Weiping Zou i Ilonę Kryczek, we współpracy z Judy Lieberman z Harvard Medical School, pokazał, że guzy giną także wtedy, gdy tych głównych granzymów brakuje. Z kolei utrata perforyny prowadzi do poważnego załamania odporności przeciwnowotworowej.

Zou posłużył się obrazowym porównaniem: jeśli limfocyty T i komórki NK są żołnierzami układu odpornościowego, to perforyna jest bronią, a granzymy amunicją. – Przynajmniej tak brzmiało klasyczne rozumienie – powiedział badacz.

Śmierć przez żelazo

Mechanizmem okazała się ferroptoza, czyli zależna od żelaza forma śmierci komórki, w której w błonach komórkowych gromadzą się nadtlenki lipidów. To stosunkowo nowa koncepcja, opisana formalnie nieco ponad dekadę temu, więc wiemy o niej mniej niż o apoptozie, za którą odpowiadają granzymy. Grupa Zou jako pierwsza opisała rolę układu odpornościowego w ferroptozie w guzach w 2019 roku.

Według autorów perforyna nie tylko robi otwór w błonie komórki docelowej, lecz także zaburza pobieranie przez nią żelaza. Metal gromadzi się w nadmiarze, również w mitochondriach, gdzie szybko utlenia lipidy. Praca komórki się załamuje i komórka nowotworowa umiera.

Trzy rodzaje dowodów

• Badania komórkowe: eksperymenty z modyfikacjami genetycznymi i biochemicznymi wykazały, że perforyna bez granzymów nadal zabija komórki nowotworowe, a mechanizmem jest ferroptoza.
• Badania na myszach: u zwierząt na diecie bogatej w żelazo guzy rosły wolniej, a efekt wiązał się z ekspresją perforyny.
• Dane pacjentów: u chorych z wyższą ekspresją perforyny notowano lepsze przeżycie i skuteczniejszą odpowiedź na inhibitory punktów kontrolnych.

Co to oznacza w praktyce

To na razie badania podstawowe i nie ma mowy o nowej terapii. Autorzy wprost ostrzegają, że z odkrycia nie wynika zalecenie diety bogatej w żelazo dla chorych na raka. – Musimy być tu bardzo ostrożni – podkreślał Zou, wskazując, że niektóre nowotwory mogą na takiej diecie rosnąć szybciej, choć naukowcy nie wiedzą jeszcze, które.

Dla polskich pacjentów oznacza to przede wszystkim jedno: nie należy na własną rękę suplementować żelaza ani zmieniać diety z myślą o leczeniu nowotworu, a wszelkie decyzje żywieniowe warto konsultować z onkologiem. Immunoterapia z użyciem inhibitorów punktów kontrolnych jest stosowana także w Polsce, więc lepsze zrozumienie, dlaczego jedne guzy reagują na nią lepiej od innych, może w przyszłości pomóc w doborze terapii. Do tego jednak potrzebne są kolejne badania, w tym kliniczne.

Zespół zamierza teraz dokładniej opisać mechanizm śmierci komórek, sprawdzić, czy różne szlaki mogą działać równolegle, i poszukać dróg do zastosowań klinicznych. Kluczowe pytanie brzmi, co sprawia, że komórka nowotworowa jest podatna na działanie perforyny. Odpowiedź może pozwolić zwiększyć skuteczność immunoterapii.

Źródło: Medical Xpress – „Immune system protein is a cancer killer on its own, new study shows”