Ученые предположили, что раковые клетки могут активно адаптироваться к иммунной системе, тем самым приобретая устойчивость к иммунотерапии. Согласно их теории, поскольку популяция раковых клеток эволюционирует и адаптируется в ответ на распознавание и уничтожение иммунной системой, иммунное распознавание и внешние условия определяют, насколько сложным может стать подбор лечения в будущем. Методы лечения рака, связанные с использованием иммунной системы организма, обещают более длительную ремиссию. Сосредоточив внимание на опухолеассоциированных антигенах, «флажках» на поверхности опухолевых клеток, можно предупредить иммунную систему организма об их присутствии. Потенциально этот механизм может работать многие годы. К сожалению, подобно тому, как опухоль находит компенсаторные механизмы для адаптации к химиотерапии, раковые клетки могут найти способы уклониться от распознавания иммунной системой. Ранее считалось, что раковые клетки адаптируются к распознаванию пассивно, однако эксперименты показали, что уровень уклонения может быть точно отрегулирован злокачественными клетками. Они реагируют на экологические и иммунологические стрессы, адаптируясь, мутируя и изменяя уровень редких в иных случаях белков, чтобы выжить. Отслеживание этих изменений в раковых клетках может выявить новые уязвимые цели для терапевтического воздействия. У раковых клеток есть три способа исхода при контакте с иммунной системой: они либо уничтожаются под ее наблюдением, либо ускользают от нее, либо достигают равновесия – когда рак сосуществует с иммунной системой в течение длительного периода. Все эти исходы зависят от сложного взаимодействия между иммунным распознаванием и эволюционными процессами в раковых клетках. При этом влияние стратегии адаптивного уклонения на последующий прогресс заболевания не известно. Для решения этой проблемы команда разработала математическую модель для количественной оценки агрессивности эволюционной стратегии популяции раковых клеток при столкновении с различными видами иммунной среды. Модель TEAL состоит из популяции раковых клеток, на которую с течением времени нацеливается распознающая система. Авторы исследования предположили, что раковые клетки, использующие пассивную стратегию, не изменят скорость, с которой популяция пытается уклониться от надзора иммунной системы. При активной стратегии уклонения раковых клеток результат будет противоположен. Команда математически смоделировала динамическое поведение, характерное для обеих стратегий, а затем протестировала в различных иммунных средах. Как и предсказывали авторы, популяции раковых клеток, применяющие активную стратегию уклонения, превзошли своих коллег, резко увеличив частоту, с которой раковые популяции избегают иммунной системы. Однако это было связано с увеличением числа мутаций и изменениями в транскрипции. Модель также предсказала нестабильность таких раковых клеток. По мнению авторов, модель дает ключевую информацию, необходимую для реализации потенциала иммунотерапии, и раскрывает новые данные по определению оптимальных терапевтических стратегий против адаптивных заболеваний.
Источник