Cum distrug limfocitele T celulele canceroase fără să afecteze țesutul sănătos? O nouă metodă de imagistică arată cum acționează celulele imunitare în tumori.
Oamenii de știință au reușit să obțină primele imagini 3D care arată cum limfocitele T ale sistemului imunitar își elimină țintele cu precizie microscopică, direct în interiorul tumorilor reale.
Sistemul imunitar folosește mecanisme extrem de precise pentru a identifica și elimina celulele periculoase. Un nou studiu oferă primele imagini detaliate care arată cum anumite celule imunitare atacă direct celulele canceroase din interiorul tumorilor umane. Cercetătorii au utilizat o tehnică inovatoare de imagistică ce permite observarea structurilor celulare aproape de starea lor naturală.
O echipă de specialiști de la Université de Genève (UNIGE) și Spitalul Universitar din Lausanne (CHUV) a reușit să observe în 3D modul în care limfocitele T citotoxice interacționează cu celulele canceroase.
Rezultatele au fost publicate în revista Cell Reports.
Limfocitele T citotoxice sunt celule specializate ale sistemului imunitar care identifică și distrug celulele infectate sau canceroase. Acestea se fixează pe celula-țintă și formează o zonă de contact numită „sinapsă imună”. Prin această interfață, limfocitele eliberează molecule toxice care declanșează moartea celulei afectate, fără a deteriora țesuturile din jur.
Mecanismul general este cunoscut, însă studierea structurii sale la scară nanometrică în celule umane intacte a fost dificilă. Prepararea probelor poate modifica structurile fragile ale celulei, iar metodele clasice de imagistică presupun compromisuri între rezoluție, dimensiunea zonei analizate și conservarea arhitecturii celulare apropiate de starea naturală.
Pentru a depăși aceste limite, echipa a utilizat microscopia prin crio-expansiune (cryo-ExM). Metoda presupune congelarea instantanee a celulelor la viteză foarte mare, într-o stare vitroasă în care apa se solidifică fără formarea cristalelor, ceea ce permite conservarea fidelă a structurilor biologice.
Probele sunt apoi mărite cu ajutorul unui hidrogel absorbant, ceea ce permite analizarea lor cu precizie ridicată.
”Această tehnică face posibilă observarea organizării interne a celulelor cu mare precizie, păstrând în același timp arhitectura lor aproape de starea naturală”, a explicat Virginie Hamel, cercetător în cadrul Departamentului de Biologie Moleculară și Celulară al Facultății de Științe din cadrul UNIGE.
Cu ajutorul acestei metode, cercetătorii au identificat noi caracteristici structurale în zona de contact dintre limfocitele T și celula-țintă.
Potrivit autorilor, membrana celulară formează o structură asemănătoare unei cupole, asociată atât cu mecanismele prin care celulele se fixează una de cealaltă, cât și cu organizarea internă a celulei.
Echipa a analizat și structurile citotoxice responsabile de distrugerea celulelor-țintă, numite vezicule citotoxice. Cercetătorii au observat că acestea au structuri variabile și pot conține unul sau mai multe „nuclee” în care sunt concentrate moleculele active.
De la celule, la pacienți
Studiul nu s-a limitat doar la celule izolate. Cercetătorii au aplicat tehnica și pe probe de tumori umane, ceea ce le-a permis să observe direct, la scară nanometrică, limfocitele T infiltrate în tumori și mecanismele lor citotoxice, scrie News.ro.
”Am extins această abordare la probe de țesut tumoral uman, ceea ce ne-a permis să observăm direct limfocitele T care infiltrează tumorile și mecanismele lor citotoxice la scară nanometrică. Acest lucru ne permite să studiem răspunsurile imune direct în context clinic și să înțelegem mai bine mecanismele care le determină eficiența”, a explicat Benita Wolf, medic rezident principal și cercetător asociat în Departamentul de Oncologie Clinică al CHUV, care a coordonat studiul alături de ceilalți autori.
Prin oferirea unei imagini tridimensionale a acestor procese, într-o stare apropiată de cea naturală, studiul stabilește un cadru de referință pentru analiza modului în care funcționează celulele sistemului imunitar.
Rezultatele ar putea contribui la dezvoltarea unor terapii mai eficiente, în special în imuno-oncologie, prin clarificarea mecanismelor care susțin sau limitează răspunsul imun antitumoral.
