Защитные силы организма обнаруживают и устраняют не только болезнетворные микроорганизмы, но и опухолевые клетки. Естественные клетки-киллеры (NK-клетки) специально активируются химическими посредниками, цитокинами, для поиска и уничтожения опухолевых клеток. Вероника Сексл и ее команда из Института фармакологии и токсикологии Венского Ветмедуни изучают основы наблюдения за опухолями иммунной системой на животных моделях.
Цитокины запускают сигнальный каскад в NK-клетках, рекрутируя их для защиты от опухоли. Важным игроком в этом сигнальном процессе является фактор транскрипции STAT1. Эта молекула входит в ядро клетки, чтобы включить гены, необходимые для активации NK-клеток. До сих пор предполагалось, что NK-клетки запускаются активацией гена, опосредованной STAT1. Тем не менее, Сексл и ее команда теперь обнаружили, что не транскрипция гена, а ранее неизвестный механизм STAT1 активирует NK-клетки.
Генетика выявила неизвестную функцию STAT1
Выявлена важность сигнальной молекулы STAT1 для NK-клеток, когда она отсутствует. Без STAT1 опухолевые клетки уничтожаются неэффективно. Однако исследователи задались вопросом, важна ли ядерная активность STAT1 как активатора транскрипции для его функции. "Активация других генов на сегодняшний день является единственной известной и принятой функцией STAT1. Чтобы показать реальную роль в активации NK-клеток, мы генетически удалили эту функцию, "сказала ведущий автор Ева Путц.
Для этого Sexl объединился с исследователями из США и Венского университета и создал мышей с модифицированным STAT1. Эта измененная молекула STAT1 неспособна включать гены из-за однократного изменения белковой последовательности. Несмотря на эту модификацию, NK-клетки по-прежнему были на удивление эффективны в уничтожении опухолевых клеток. "Следовательно, активация NK-клеток зависит от ранее не идентифицированной функции STAT1, поскольку молекула без известной активности продолжает функционировать," объясняет Sexl.
Иммунологический синапс содержит STAT1 для активации NK-клеток
Используя различные эксперименты, Сексл и ее сотрудники смогли доказать, что STAT1 способен не только активировать гены, но и работать напрямую с ключевыми участниками процесса передачи сигналов вне ядра. "Фактор транскрипции выполняет свою работу в ядре клетки, где находится ДНК. Но мы наблюдали STAT1 в активированных NK-клетках не в ядре, а в областях, близких к клеточной мембране, где встречаются NK-клетки и опухолевые клетки" говорит Путц. По-видимому, STAT1 не нужно проникать в ядро, чтобы активировать NK-клетки. Вместо этого STAT1, по-видимому, принимает непосредственное участие в передаче сигналов NK-клеток, которые после активации устраняют опухолевые клетки. Это представляет собой новую функцию STAT1, полностью независимую от транскрипции гена.
"Изучение этой ранее неизвестной функции STAT1 в надзоре за опухолями будет увлекательной задачей. Улучшение мобилизации NK-клеток у онкологических больных – интенсивная область исследований, направленных на повышение эффективности противоопухолевой терапии", заключает Sexl.