Посты с тегом: клетки (биология)

Наткнулся на исследование оксфордских ученых и, честно, немного завис над ним. Они разобрались, что происходит в той самой точке, где Т-клетка встречается с опухолью и должна за считанные секунды решить - атаковать или отступить. И оказалось, что рак умеет буквально перехватывать управление этим решением.

Смотрите, как это устроено. Т-клетка ощупывает окружающее пространство микроворсинками - такими тонкими выростами, похожими на пальцы. Когда она касается клетки-мишени, образуется крошечный плотный контакт, наноразмерный. Именно там встречаются рецептор Т-клетки и белок PD-1 - тот самый «тормоз» иммунной системы.

Раньше было непонятно, как клетка умудряется сводить воедино сигналы «атакуй» и «отступи», которые приходят одновременно с разных рецепторов. Ученые покрутили модель туда-сюда - меняли число рецепторов, длину доменов, силу связывания, форму клеток - и увидели картину: буквально сразу после контакта включается PD-1 и начинает глушить активацию Т-клетки.

Дальше интереснее. Опухолевая клетка как будто специально цепляется за PD-1 на поверхности иммунной клетки, запускает тормозной сигнал - и Т-клетка теряет боеспособность прямо на месте. Мало того, включившийся PD-1 не дает образовываться новым контактам, то есть не позволяет иммунной клетке распространить атаку дальше, и подключает молекулу SHP2, которая обрывает сигнал раньше времени. Получается такая многоступенчатая блокировка - рак не просто прячется, он активно выключает атакующего.

Отдельно зацепило то, что нашли по ниволумабу - это один из главных препаратов-ингибиторов PD-1, которым лечат онкологию. Оказалось, что в определенных условиях сам препарат на короткое время немного активирует тот путь, который должен блокировать. То есть даже лекарство, созданное против этого механизма, может на секунду сработать не так, как задумано.

Ученые говорят, что это открытие может лечь в основу новых антител - таких, которые не дадут PD-1 «захватываться» и будут блокировать контрольные точки эффективнее, чем нынешние препараты.
От себя скажу так: меня всегда удивляло, насколько рак «умный» на клеточном уровне, хотя это, конечно, просто эволюция отбирает самые живучие клетки.

Но когда читаешь про то, что опухоль буквально за секунды успевает перехватить контроль над иммунным ответом, начинаешь по-другому смотреть на всю эту гонку между медициной и болезнью. Хочется верить, что понимание таких деталей - на уровне наноконтактов - и правда даст врачам инструмент побороть рак не через грубую химию, а через точечное вмешательство именно в эту точку принятия решения. И судя по тому, что даже существующие препараты типа ниволумаба ведут себя не совсем так, как мы думали, - работы тут еще непочатый край.

Когда я в первый раз увидела это изображение, подумала: неужели технологии уже дошли до уровня, что стало возможным сделать такую фотографию?

Но оказалось, все не так. Хотя в интернете гуляет это изображение с надписями, что можно подумать, что это фотография.

Это не фотография, а научная реконструкция. Ее создал австралийский научный иллюстратор Рассел Кайтли. На работу у него ушли годы изучения исследований, снимков электронных микроскопов и данных о строении клетки. По сути говоря, он собрал воедино огромное количество научной информации и показал, как могла бы выглядеть клетка, если бы мы могли увидеть ее целиком.

Сделать подобную фотографию невозможно (по крайней мере пока). Современные микроскопы позволяют рассматривать отдельные структуры клетки с большой детализацией, но не могут одновременно показать всю живую клетку в таком виде. У каждого метода есть свои ограничения: один хорошо показывает мембраны, другой — белки, третий — внутренние органоиды. А затем ученые складывают эти знания, как гигантский пазл.

Клетка — это целый мир. Внутри нее нет пустоты. Там постоянно что-то движется, строится, разрушается, передается. Миллионы молекул ежесекундно выполняют свою работу, хотя мы этого даже не замечаем.

Есть открытия, которые сперва пугают, а потом оказываются на удивление трогательными. Вот прямо такое: в мозге детей нашли живые клетки их матерей - не просто следы, а полноценно работающие, встроенные в нервную ткань. И держатся они там не пару месяцев, а десятилетиями, возможно - всю жизнь. Зачем они там нужны, толком никто объяснить не может. Но факт остается фактом: ваш мозг, вполне вероятно, не на 100% состоит из «вас».

За исследование взялась команда под руководством Канаана из онкоцентра в Сиэтле (он же центр Фреда Хатчинсона). В работу пошли ткани мозга детей, перенесших операции из-за тяжелой эпилепсии - возраст самый разный, от месячных младенцев до 19-летних. У мам этих детей отдельно собрали ДНК, чтобы было с чем сравнивать. Дальше - чистая математика: среди миллионов детских клеток искали те, что генетически принадлежат матери. И нашли у большинства - у 26 из 37 обследованных, это примерно 7 из 9. Причем клетки были не в одном уголке мозга, а рассыпаны по всей карте: и в лобных долях, и в височных, и в теменных, добрались даже до гиппокампа.

Если считать по-честному, на 100 тысяч детских клеток приходилось всего около двух материнских - капля в море. Но в одном образце гиппокампа их плотность внезапно подскочила до 459 штук. У 11 детей из выборки материнских клеток вообще не обнаружили, и вот тут исследователей ждал сюрприз: почти все дети с найденными клетками оказались первенцами в семье. А единственный ребенок, у кого клеток не нашли, первым не был - у него уже были старшие братья или сестры.

Откуда вообще берется этот «десант» из маминого организма - тоже разобрались. Это лейкоциты и стволовые клетки, которые еще во время беременности проходят через плаценту, а после рождения могут поступать с грудным молоком. И вот что интересно: иммунитет ребенка их не атакует, не считает чужаками, а спокойно дает превратиться в самые обычные клетки мозга - нейроны, астроциты, олигодендроциты, микроглию и даже сосудистые клетки.

На этом ученые не остановились и решили выяснить - это редкая аномалия или нормальное явление для человека вообще. Взяли образцы мозга у 29 людей без каких-либо отклонений в развитии, возраст от 22-недельного эмбриона до сорокалетних, плюс отдельно изучили троих мужчин за 80. Итог: чужие клетки нашлись у 78% - у 25 из 32 человек, и среди них был даже 90-летний мужчина. Правда, тут возникла загвоздка - точно доказать, что клетки именно материнские, не вышло: сравнивать было не с чем, ДНК мамы давно недоступна. Так что теоретически источником могли быть и другие родственники - близнец, старшая сестра или брат, а то и бабушка со стороны мамы.

Самое загадочное во всей этой истории - никто не знает, зачем эти клетки вообще нужны. То ли это просто побочка от того, как формируется плод внутри мамы, то ли природа специально придумала такой обмен, потому что мозгу это реально нужно для правильного созревания. Но если чужие клетки находят у большинства обследованных людей, независимо от возраста - случайностью это вряд ли назовешь.

Так что когда мама в следующий раз скажет «я всегда с тобой, даже когда меня рядом нет» - спорить не советую. Похоже, она права в самом что ни на есть буквальном, клеточном смысле.