NK-клеткам добавили «руки», чтобы они дольше удерживали опухолевую клетку перед атакой

NK-клетки способны самостоятельно распознавать и уничтожать опухолевые клетки, однако для успешной атаки им необходимо достаточно долго удерживать контакт с мишенью. Ученые из Китая внедрили в NK-клетки полимерные «руки», которые усилили сцепление с опухолевыми клетками и помогли иммунным клеткам эффективнее их уничтожать.

Естественные киллеры, или NK-клетки, входят в систему врожденного иммунитета и могут уничтожать зараженные и опухолевые клетки без предварительного «обучения» на конкретном антигене. Для этого NK-клетка сближается с мишенью и формирует с ней иммунологическую зону плотного контакта, через которую выбрасываются гранулы, уничтожающие опухоль.

Потом клетка-киллер может отсоединиться и атаковать следующую мишень. Но контакты с опухолевыми клетками часто оказываются слишком короткими и нестабильными, поэтому контакт разрушается до того, как в мишень успевает попасть достаточное количество гранул. В результате часть столкновений заканчивается неудачной атакой.

Ученые уже пытались решить эту проблему. Например, они показали, что дополнительный синтетический рецептор мог бы повысить активность против опухолевых клеток. Однако для этого требуется сложная и не до конца исследованная перестройка всей системы NK-клетки.

Исследователи из Китая предложили добавить клеткам «руки». На поверхности NK-клеток они закрепили длинные полимерные молекулы с множеством участков, способных связываться с галектином-3. Этот белок присутствует на поверхности и вокруг многих опухолевых клеток. Такие полимеры работают как дополнительные гибкие «руки»: одновременно цепляются за несколько молекул галектина-3, помогая NK-клетке дольше удерживаться рядом с мишенью. Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Communications.

Такое механическое усиление меняет характер взаимодействия клеток. Эксперименты показали, что модифицированные NK-клетки дольше сохраняли контакт с опухолевыми клетками. Иммунологический синапс перестраивается, а выброс содержимого цитотоксических гранул в сторону мишени усиливается. В результате a-NK эффективнее уничтожали опухолевые клетки.

Сами ученые описали этот процесс как превращение взаимодействия по принципу kiss-and-run в «поцелуй смерти», при котором контакт сохраняется достаточно долго для полноценной атаки.

Исследователи также предложили новый способ доставки модифицированных иммунных клеток. Для этого они создали полимерный пластырь с короткими шипами, который помещали в полость после удаления опухоли молочной железы у мышей. Сначала из него быстро высвобождался дексаметазон, подавлявший сильное послеоперационное воспаление, которое может ухудшать работу введенных иммунных клеток. Затем пластырь постепенно высвобождал модифицированные a-NK в область, где могли сохраниться отдельные опухолевые клетки.

Такая система локальной доставки помогала сдерживать повторный рост опухоли после ее хирургического удаления. Причем дело было не только в том, что NK-клетки уничтожали оставшиеся опухолевые клетки. Исследователи также увидели признаки включения адаптивного иммунитета: a-NK привлекали к опухоли другие иммунные клетки, которые могли обеспечивать более длительную защиту от возвращения заболевания.