Μπορεί το εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα των ηλικιωμένων ατόμων να αναζωογονηθεί; Το πέτυχαν ερευνητές του Γερμανικού Κέντρου Έρευνας για τον Καρκίνο (DKFZ), του Ινστιτούτου Βλαστικών Κυττάρων HI-STEM* και του Broad Institute με μια καινοτόμο προσέγγιση.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό "Nature", η ομάδα έδειξε ότι, με τη βοήθεια της τεχνολογίας mRNA, το ήπαρ των ποντικών μπορεί να μετατραπεί σε μια προσωρινή πηγή σημαντικών ανοσορυθμιστικών παραγόντων, οι οποίοι χάνονται φυσιολογικά με την πάροδο της ηλικίας.

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ανάκαμψη της δημιουργίας νέων ανοσοκυττάρων, τα ηλικιωμένα ζώα αναπτύσσουν και πάλι ισχυρές αμυντικές αντιδράσεις και μπορούν να καταπολεμήσουν αποτελεσματικά τους όγκους.

Με την ηλικία, το ανοσοποιητικό σύστημα χάνει την αποτελεσματικότητά του: η άμυνα κατά των λοιμώξεων εξασθενεί, τα καρκινικά κύτταρα ξεφεύγουν από τον έλεγχο, τα εμβόλια έχουν μικρότερη αποτελεσματικότητα. Η αιτία για αυτό είναι η συρρίκνωση του θύμου αδένα.

Αυτό το μικρό όργανο, που βρίσκεται πάνω από την καρδιά, είναι υπεύθυνο για την ωρίμανση των Τ-κυττάρων κατά τη νεότητα. Με την ηλικιακή συρρίκνωση του θύμου αδένα, μειώνεται ο αριθμός των Τ-κυττάρων, συρρικνώνεται το ρεπερτόριο των αντιγόνων που αναγνωρίζουν και οι ανοσολογικές αντιδράσεις γίνονται συνολικά πιο αδύναμες.

"Έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για να σταματήσει ή να αναστραφεί η ηλικιακή συρρίκνωση του θύμου αδένα", εξηγεί ο Mirco Friedrich (DKFZ, HI-STEM, Broad Institute). "Δυστυχώς, μέχρι στιγμής χωρίς μεγάλη επιτυχία." Μαζί με τους συναδέλφους του στο τμήμα του Feng Zhang στο Broad Institute στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης, ο Friedrich ακολούθησε μια εντελώς νέα προσέγγιση για την αναζωογόνηση του γηράσκοντος ανοσοποιητικού συστήματος.

Η ιδέα: το ήπαρ ως προσωρινό ανοσοποιητικό όργανο

Οι ερευνητές εξέτασαν αρχικά ποια σήματα ωρίμανσης λείπουν από το ανοσοποιητικό σύστημα κατά τη γήρανση. Με περίπλοκες αναλύσεις μεμονωμένων κυττάρων, ανακάλυψαν ότι τρία σημαντικά σήματα εξασθενούν ιδιαίτερα με την ηλικία: η σηματοδότηση Notch, ο σύνδεσμος FLT3 και η ιντερλευκίνη-7. Και τα τρία είναι καθοριστικά για την ωρίμανση των νεαρών Τ-κυττάρων στον θύμο αδένα και για τη λειτουργία των κεντρικών ανοσοκυττάρων.

Τι θα γινόταν αν αυτά τα σήματα μπορούσαν να αντικατασταθούν τεχνητά; Η ομάδα ανέπτυξε έναν συνδυασμό τριών μορίων mRNA που κωδικοποιούν αυτούς τους τρεις παράγοντες σηματοδότησης. Συσκευασμένα σε μικροσκοπικά σταγονίδια λίπους («λιπιδικά νανοσωματίδια»), τα μόρια mRNA εισέρχονται στα ηπατικά κύτταρα των ποντικών. Εκεί παράγουν για σύντομο χρονικό διάστημα ακριβώς τις πρωτεΐνες που λείπουν από το γηράσκον ανοσοποιητικό σύστημα.

Αυτή η θεραπεία έχει εντυπωσιακά αποτελέσματα: τα ηλικιωμένα ποντίκια παράγουν και πάλι περισσότερα νεαρά, αβίαστα Τ-κύτταρα και μπορούν έτσι να αποκρούουν πολύ καλύτερα τους νέους παθογόνους παράγοντες.

Ταυτόχρονα, βελτιώνονται οι λειτουργίες δύο άλλων σημαντικών παραγόντων του ανοσοποιητικού συστήματος, των δενδριτικών κυττάρων και των Β-κυττάρων, τα οποία συχνά χάνουν τη δραστηριότητά τους με την ηλικία.

Οι ανοσολογικές βελτιώσεις αντικατοπτρίζονται άμεσα στην ικανότητα αντίδρασης στα εμβόλια – ένα αποτέλεσμα που στην μελέτη αντιστοιχούσε σε "αναζωογόνηση" της εμβολιακής απόκρισης κατά αρκετούς μήνες - κάτι που, δεδομένης της σύντομης ζωής των ποντικών, αποτελεί σημαντική βελτίωση.

Το αναζωογονημένο ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να καταστείλει τα καρκινικά κύτταρα

Αξιοσημείωτη είναι επίσης η επίδραση στους όγκους. Μετά τη θεραπεία με mRNA, περισσότερα CD8-T κύτταρα που καταπολεμούν τον όγκο εισέβαλαν ξανά στον ιστό και τα ζώα ανταποκρίθηκαν σημαντικά καλύτερα σε ανοσοθεραπείες όπως οι αναστολείς σημείων ελέγχου.

Είναι γνωστό ότι αυτή η μορφή θεραπείας είναι λιγότερο αποτελεσματική σε ηλικιωμένους ασθενείς σε σύγκριση με τους νεότερους. Σε ιδιαίτερα επιθετικά μοντέλα μελανώματος, κατάφεραν ακόμη και να καταστείλουν πλήρως τους όγκους – ένα αποτέλεσμα που δεν παρατηρήθηκε σε μη θεραπευμένα ηλικιωμένα ποντίκια.

Οι ερευνητές σχεδίασαν σκόπιμα την επίδραση της θεραπείας με mRNA να είναι προσωρινή. Το mRNA μετατρέπεται στο ήπαρ σε πρωτεΐνες μόνο για σύντομο χρονικό διάστημα, ενώ οι παραγόμενοι παράγοντες σηματοδότησης εξαφανίζονται μετά από κάποιο χρονικό διάστημα. Αυτό επιτρέπει την ακριβή δοσολογία της επίδρασης και ελαχιστοποιεί τον κίνδυνο ακούσιων μακροπρόθεσμων αλλαγών. Δεν βρέθηκαν ενδείξεις αυτοανοσίας ή ηπατοτοξικότητας.

Μεγάλο δυναμικό των θεραπειών με mRNA

Τα αποτελέσματα ανοίγουν μια νέα προοπτική: αντί να επιδιορθώνεται άμεσα ο θύμος αδένας, ο οποίος έχει συρρικνωθεί και έχει περιορισμένη λειτουργία λόγω της ηλικίας, τα σημαντικά σήματα ωρίμανσης για το ανοσοποιητικό σύστημα μπορούν απλά να παραχθούν σε ένα άλλο, προσβάσιμο σημείο του σώματος. Το ήπαρ είναι ιδιαίτερα κατάλληλο, καθώς εκκρίνει φυσιολογικά μεγάλες ποσότητες πρωτεϊνών στην κυκλοφορία του αίματος και η ικανότητά του να συνθέτει πρωτεΐνες διατηρείται σε μεγάλο βαθμό ακόμη και σε προχωρημένη ηλικία.

Οι συγγραφείς βλέπουν το μεγάλο δυναμικό αυτής της ευέλικτης προσέγγισης, η οποία μπορεί να επεκταθεί με ευελιξία. Είναι πιθανό, για παράδειγμα, να αντικατασταθούν στο μέλλον και άλλοι παράγοντες που χάνονται με την πάροδο του χρόνου και συμβάλλουν στη μείωση της λειτουργίας του ανοσοποιητικού συστήματος.

"Το ανοσοποιητικό σύστημα γερνά, αλλά δεν χάνει τις ικανότητές του ανεπανόρθωτα. Αν του παρέχουμε ξανά τα σήματα που του λείπουν, μπορεί να επιτύχει και πάλι εκπληκτικά αποτελέσματα", εξηγεί ο πρώτος συγγραφέας Mirco Friedrich, ο οποίος εκτός από την ερευνητική του δραστηριότητα εργάζεται ως αιματοογκολόγος στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Χαϊδελβέργης.

Η μελέτη υπογραμμίζει το δυναμικό των σύγχρονων τεχνολογιών mRNA πέρα από τις γνωστές εφαρμογές τους στα εμβόλια – ως εργαλεία με τα οποία μπορούν να αποκατασταθούν βιολογικές λειτουργίες για περιορισμένο χρονικό διάστημα και με εξαιρετική ακρίβεια.

Πηγές:
Γερμανικό Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο (DKFZ)

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Οργασμός: Σπάνιες αλλά φυσιολογικές αντιδράσεις γυναικών [μελέτη]
Η Ελληνική Ακαδημία Γενικής Οικογενειακής Ιατρικής και ΠΦΥ για την ιατρική εξέταση για την παχυσαρκία
Μύθοι και αλήθειες για τον παιδικό καρκίνο - Η αξία της ψυχοκοινωνικής υποστήριξης