Wissenschaftler erfahren, was die “natürlichen Killer” des Immunsystems antreibt

Trotz eines Namens direkt aus einem Tarantino-Film sind natürliche Killerzellen (NK) Ihre Verbündeten, wenn es um die Bekämpfung von Infektionen und Krebs geht. Wenn T-Zellen wie ein Team von Fachärzten in einer Notaufnahme sind, sind NK-Zellen die Sanitäter: Sie treffen als Erste am Tatort ein und führen Schadensbegrenzung durch, bis Verstärkung eintrifft.

Als Teil unseres angeborenen Immunsystems, das diese Ersthelfer entsendet, sind NK-Zellen von Geburt an darauf vorbereitet, Gefahren zu erkennen und darauf zu reagieren. Zu lernen, was NK-Zellen antreibt, ist ein aktives Forschungsgebiet der Immunologie mit wichtigen klinischen Auswirkungen.

„Im Moment besteht großes Interesse an NK-Zellen als potenzielles Ziel einer Immuntherapie“, sagt Joseph Sun, Immunologe am Sloan Kettering Institute. “Je mehr wir verstehen, was diese Zellen antreibt, desto besser können wir sie so programmieren, dass sie Krankheiten bekämpfen.”

Trotz eines Namens direkt aus einem Tarantino-Film sind natürliche Killerzellen (NK) Ihre Verbündeten, wenn es um die Bekämpfung von Infektionen und Krebs geht. Wenn T-Zellen wie ein Team von Fachärzten in einer Notaufnahme sind, sind NK-Zellen die Sanitäter: Sie treffen als Erste am Tatort ein und führen Schadensbegrenzung durch, bis Verstärkung eintrifft.

Als Teil unseres angeborenen Immunsystems, das diese Ersthelfer entsendet, sind NK-Zellen von Geburt an darauf vorbereitet, Gefahren zu erkennen und darauf zu reagieren. Zu lernen, was NK-Zellen antreibt, ist ein aktives Forschungsgebiet der Immunologie mit wichtigen klinischen Auswirkungen.

„Im Moment besteht großes Interesse an NK-Zellen als potenzielles Ziel einer Immuntherapie“, sagt Joseph Sun, Immunologe am Sloan Kettering Institute. “Je mehr wir verstehen, was diese Zellen antreibt, desto besser können wir sie so programmieren, dass sie Krankheiten bekämpfen.”

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Erster in der Reihe

Frühere Arbeiten von Forschern am MSK und anderswo haben gezeigt, dass T-Zellen auf aerobe Glykolyse angewiesen sind, um ihre Schutzfunktionen auszuführen. Aber ob NK-Zellen auf diese Form des Stoffwechsels angewiesen sind, um ihre eigenen Aktivitäten anzutreiben, war nicht bekannt.

Da Dr. Sun und seine Kollegen NK-Zellen in Tieren statt in einer Schale untersuchten, konnten sie feststellen, welche Art von Stoffwechsel NK-Zellen verwenden, und sie mit T-Zellen in einer natürlichen Umgebung vergleichen. Sie fanden heraus, dass NK-Zellen etwa fünf Tage vor der Reaktion der T-Zellen mit ihrem eigenen glykolytischen Anstieg die aerobe Glykolyse steigern.

“Dies passt zu der Idee, dass NK-Zellen angeborene Immunzellen sind, die für eine schnelle Reaktion wirklich entscheidend sind”, sagt Dr. Sheppard.

Die Ergebnisse sind relevant für die laufenden Bemühungen, NK-Zellen als Immuntherapie bei Menschen mit Krebs und anderen Erkrankungen einzusetzen. Insbesondere haben sie Auswirkungen auf die Verwendung von NK-Zellen als eine Form der Zelltherapie – wenn Zellen außerhalb eines Patienten gezüchtet und dann wieder in das Blut des Patienten infundiert werden.

“Wenn Sie diese Zellen in einer Schale züchten und sie dazu bringen, sich zu schnell zu teilen, haben sie möglicherweise nicht so viel Potenzial für eine aerobe Glykolyse, wenn Sie sie einem Patienten geben”, sagt Dr. Sheppard.

Die Erkenntnis für Forscher, die klinische Studien planen, ist folgende: Sie müssen ein Gleichgewicht zwischen der Förderung der Vermehrung von NK-Zellen und dem Erhalt ihrer Ausdauer finden. Diese NK-Zellen sind die Sanitäter unseres Immunsystems, daher ist es wichtig, dass sie schnell und reaktionsfähig bleiben.

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Die Ergebnisse wurden am 1. Juni 2021 in der Zeitschrift veröffentlicht Zellenberichte.

Diese Forschung wurde vom Cancer Research Institute, dem NCI Cancer Center Support Grant (P30CA08748), Cycle for Survival, dem Ludwig Center for Cancer Immunotherapy, der American Cancer Society, dem Burroughs Wellcome Fund und dem NIH (Grants AI100874, AI130043, AI155558). Die Studienautoren geben keine Interessenkonflikte an.

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