Способность опухолей закрепляться и расти зависит, среди прочего, от эффективности иммунной системы в борьбе с ними. Раковые клетки, как и патогены, могут быть идентифицированы и нацелены на них с помощью специфического иммунного ответа. Основываясь на этом, методы иммунотерапии направлены на усиление иммунного ответа, чтобы лучше бороться с болезнью.

В предыдущих исследованиях команда из Женевского университета (UNIGE) и Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (LMU) показала, что активация иммунной системы модулируется в зависимости от времени суток, что указывает на пик эффективности у людей ранним утром.

Теперь исследовательская группа демонстрирует, что ритмичность иммунной системы — и, в частности, дендритных клеток, ее ключевых стражей — оказывает до сих пор неожиданное влияние на рост опухоли, а также на эффективность иммунотерапевтических методов лечения. Эти результаты, опубликованные в журнале Nature, указывают на то, что простое изменение времени введения лечения может значительно повысить его эффективность.

Биологические часы регулируют большинство физиологических процессов в живых существах в ритме около 24 часов. И иммунная система не является исключением. "Изучая миграцию дендритных клеток в лимфатической системе, одного из наиболее важных элементов иммунного ответа, мы подчеркнули тот факт, что активация иммунитета колеблется в течение дня, с пиком в поздней поведенческой фазе покоя", - говорит Кристоф Шейерманн, профессор кафедры патологии и иммунологии и Женевский центр исследований воспаления (GCIR) и Центр трансляционных исследований в области онкогематологии (CRTOH) на медицинском факультете UNIGE, которые руководили этой работой. В текущем исследовании группа сосредоточилась на раке, чтобы оценить, как эта временная модуляция влияет на опухоли.

Временное профилирование дендритных клеток

Ученые вводили группам мышей клетки меланомы в шесть разных периодов дня, а затем наблюдали за ростом опухоли в течение двух недель. "Изменяя только время инъекции, мы наблюдали очень удивительные результаты: опухоли, имплантированные днем, росли мало, в то время как опухоли, имплантированные ночью, росли намного быстрее, в соответствии с ритмом активации иммунной системы мышей", - говорит Чен Ван, исследователь из лаборатории Кристофа Шейерманна и первый автор этого исследования.

Затем исследовательская группа воспроизвела эксперимент с мышами, у которых не было иммунной системы. "Больше не было никакой разницы, связанной со временем суток, что подтверждает, что последнее действительно вызвано иммунным ответом: первыми активируются иммунные клетки - это дендритные клетки кожи, которые обнаруживаются 24 часа спустя в лимфатическом узле. Затем Т-клетки активируются и атакуют опухоль." Более того, подавляя внутренние часы дендритных клеток, ритм активации иммунной системы исчезает, подтверждая их ключевую роль.

Наконец, исследователи проводили иммунотерапевтическое лечение в разное время суток мышам, у которых имплантация опухоли произошла в одно и то же время. "Эта терапевтическая вакцина состояла из опухолеспецифического антигена, очень похожего на тот, что используется для лечения пациентов. При приеме во второй половине дня положительный эффект снова усиливался."

А как насчет человеческих существ?

Чтобы выяснить, повторялись ли эти результаты у людей, ученые повторно изучили данные пациентов, получавших противораковые вакцины от меланомы. Специфические для меланомы Т-клетки у этих пациентов лучше реагировали на лечение, проводимое ранним утром, что соответствует циркадному профилю человека, обратному по сравнению с мышами, которые ведут ночной образ жизни. "Это очень обнадеживает, но это всего лишь ретроспективное исследование небольшой когорты из десяти человек", - отмечает Кристоф Шейерманн.

Теперь исследователи хотят подтвердить и уточнить эти первоначальные выводы с помощью клинических исследований. Однако сама идея о том, что лечение может стать более эффективным в зависимости от времени суток, открывает некоторые удивительные возможности.