Cercetătorii descoperă un mecanism imun responsabil pentru leziunile pulmonare cauzate de radiații
Cercetătorii de la City of Hope®, una dintre cele mai mari și avansate organizații de cercetare și tratament al cancerului din țară, au identificat o cale imună care poate contribui la daunele pulmonare legate de radiații și au descoperit o strategie potențială pentru a o bloca.
Publicate astăzi în Nature Communications, aceste informații rezultate dintr-un studiu preclinic ar putea conduce la noi tratamente care să prevină afectarea țesutului pulmonar sănătos de către radiații și să îmbunătățească calitatea vieții pacienților.
În fiecare an, aproximativ 230.000 de americani sunt diagnosticați cu cancer pulmonar, iar până la 70% dintre aceștia vor urma radioterapia la un moment dat în tratament. Deși radioterapia poate salva vieți, aceasta poate provoca daune permanente țesutului pulmonar sănătos și poate limita opțiunile viitoare de tratament pentru cancer.
Daunele cauzate țesutului pulmonar sănătos pot avea efecte severe și de lungă durată. Aproape 20% dintre pacienți se confruntă cu dificultăți de respirație debilitante și cu o calitate a vieții redusă, lăsându-i pe unii pacienți dependenți de rezervoare de oxigen voluminoase.
Radioterapia reprogramază celulele imune rare, dar importante.
Mulți cercetători din domeniu studiază modul în care radiațiile activează celulele imune bine cunoscute, cum ar fi celulele T, pentru a lupta împotriva cancerului. Suntem prima echipă care demonstrează că radiațiile reprogramază și celulele imune rare numite celule limfoide innate, iar aceste celule joacă un rol cheie în provocarea daunelor țesutului pulmonar sănătos.
Dr. McGee conduce o echipă de oameni de știință care investighează rolul celulelor limfoide innate în răspunsul la radiații. Pentru a înțelege mai bine modul în care radiațiile afectează țesutul pulmonar sănătos, laboratorul său a dezvoltat un model de șoarece pentru leziuni pulmonare induse de radiații.
Folosind tehnici avansate pentru a urmări impactul radiațiilor asupra sistemului imunitar, echipa sa a observat trei descoperiri cheie.
În primul rând, radiațiile au provocat o transformare dramatică în celulele limfoide innate (ILC-uri), determinându-le să adopte identități diferite și să-și schimbe funcțiile. Un tip de ILC, numit ILC2, ajută la protejarea plămânilor de daune. Radiațiile au transformat aceste celule într-un alt tip, numit ILC1, care promovează inflamația ce afectează țesutul pulmonar sănătos.
În al doilea rând, cercetătorii au descoperit ce determină această transformare. Radiațiile au crescut nivelurile unei proteine de semnalizare numite interferon-beta (IFN-beta), care a acționat ca un comutator ce a împins celulele ILC2 protecătoare să devină celule ILC1 inflamatorii. Testele pe ILC-uri umane au arătat schimbări biologice similare.
„La fel cum un jucător își schimbă echipa, IFN-beta indus de radiații poate schimba aceste celule imune dintr-un rol protector într-unul care promovează inflamația”, a declarat Dr. McGee. „Descoperirile noastre aruncă lumină asupra unui mecanism anterior necunoscut care conduce la daunele pulmonare induse de radiații.”
O strategie potențială pentru a preveni daunele pulmonare în timpul radioterapiei.
În al treilea rând, cercetătorii au testat dacă blocarea căii de semnalizare IFN-beta în timpul radioterapiei ar putea opri transformarea dăunătoare a celulelor imune. La șoareci, perturbarea acestei căi a redus inflamația, a limitat leziunile pulmonare și a diminuat fibrozisul care poate cicatriza permanent țesutul pulmonar sănătos.
„Descoperirile noastre sugerează că niveluri ridicate de IFN-beta contribuie la dezvoltarea daunelor pulmonare în timpul radioterapiei și că blocarea acestei căi de semnalizare ar putea oferi un tratament potențial pentru a reduce acest efect secundar debilitant”, a spus Jaeho Kim.
Dacă abordarea echipei se dovedește eficientă la oameni, aceasta ar putea proteja pacienții de daunele pulmonare pe termen lung, extinzând opțiunile de radioterapie pentru persoanele cu afecțiuni pulmonare cronice, cum ar fi boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC), și ar putea permite tratamente de radioterapie mai agresive când este necesar.
City of Hope este singura instituție care desfășoară patru studii clinice autorizate de FDA folosind celule T reprogramate genetic și este primul centru care utilizează terapia cu celule T reinginerizate pentru limfom, tumori cerebrale maligne și neuroblastom la copii.
City of Hope a fost pionier în radioimunoterapia cancerului, o strategie terapeutică în care radiația este direcționată către tumori folosind anticorpi monoclonali. Centrul de Biomedicină și Genetică al instituției împuternicește cercetătorii să accelereze traducerea noilor imunoterapii în studii clinice.
