תאי T נקראים לעתים קרובות "מתנקשים" או "רוצחים" מכיוון שהם יכולים לתזמר ולבצע משימות לצוד חיידקים, וירוסים ותאי סרטן בכל הגוף. אדירים ככל שיהיו, מחקרים עדכניים הראו שברגע שתאי T חודרים לסביבה של גידול מוצק, הם מאבדים את האנרגיה הדרושה כדי להילחם בסרטן.
צוות מחקר בראשות Jessica Thaxton, PhD, MsCR, פרופסור חבר לביולוגיה ופיזיולוגיה של התא ומנהיג שותף של התוכנית לביולוגיה של תאי סרטן במרכז UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center, מטרתו להבין מדוע תאי T אינם מקיימים אנרגיה בגידולים. תוך שימוש במומחיותם בחסינות ומטבוליזם של גידולים, מעבדת Thaxton, בראשות קייטי הרסט, MPH ו-4ה' סטודנטית לתואר שני אלי האנט, גילתה כי אנזים מטבולי בשם Acetyl-CoA Carboxylase (ACC) גורם לתאי T לאגור שומן במקום לשרוף שומן לאנרגיה.
התגלית שלנו ממלאת פער ארוך שנים בידע לגבי מדוע תאי T בגידולים מוצקים אינם מייצרים אנרגיה כראוי. עיכמנו את הביטוי של ACC במודלים של סרטן עכברים, וראינו שתאי T היו מסוגלים להתמיד הרבה יותר טוב בגידולים מוצקים."
ג'סיקה תאקסטון, PhD, MsCR, פרופסור חבר לביולוגיה ופיזיולוגיה של התא ומנהיגה שותפה של התוכנית לביולוגיה של תאים סרטניים במרכז UNC Lineberger Comprehensive Cancer
הממצאים החדשים והאסטרטגיות האימונותרפיות, שפורסמו ב מטבוליזם של תאיםיכול לשמש כדי להפוך סוגים מרובים של טיפולים בתאי T ליעילים יותר עבור מטופלים, אולי יכללו גם טיפולי T-cell checkpoint וגם טיפולים כימריים לקולטן אנטיגן (CAR).
בתחום האימונותרפיה לסרטן, זה זמן רב ידוע שתאי T אינם מסוגלים ליצור את האנרגיה התאית שלהם, הנקראת אדנוזין טריפוספט או ATP, כאשר הם נמצאים בתוך גידול מוצק.
בשנת 2019, המעבדה של Thaxton חקרה תא T עם תפקוד אופטימלי נגד גידולים. בפרסום ב מחקר אימונולוגיה של סרטן, הרסט ותאקסטון השתמשו במסך פרוטאומי כדי לזהות אנזימים הקשורים לחילוף החומרים האופטימלי נגד גידולים של תאי T אלה. באמצעות מסך זה גילו השניים שביטוי ACC עשוי להגביל את יכולתם של תאי T ליצור ATP בגידולים. ACC, מולקולת מפתח המעורבת במסלולים מטבוליים רבים, חוסמת את התאים מלפרק שומן ולהשתמש בו כדלק לאנרגיה במיטוכונדריה.
"אצטיל-CoA carboxylase יכול להניע את האיזון בין אחסון שומנים לעומת פירוק השומנים הללו והזנתם למחזור חומצת הלימון לצורך אנרגיה," אמר תאקסטון. "אם ACC מופעל 'על', תאים בדרך כלל אוגרים שומנים. אם ACC 'כבוי', תאים נוטים להשתמש בשומנים במיטוכונדריה שלהם כדי ליצור ATP."
באמצעות המומחיות של האנט בהדמיה קונפוקלית, צוות המחקר הצליח לצפות במאגרי שומנים בתאי T מבודדים מסוגים רבים של סרטן. התצפית, כמו גם ניסויים אחרים, איששו את השערת הצוות שתאי T אוגרים שומנים במקום לפרק אותם.
הצוות של Thaxton השתמש אז במחיקת גנים בתיווך CRISPR Cas9 כדי לראות מה יקרה אם "ימחק" את ACC מהתמונה. הייתה ירידה מהירה בכמות אחסון השומנים בתאי T, והצוות הצליח לדמיין שומן עובר למיטוכונדריה כדי לשמש לייצור אנרגיה.
תאקסטון משער כעת שתאי T עשויים להזדקק ל"איזון עדין" של שומנים כדי להתמיד בגידולים מוצקים עם כמות מסוימת של שומנים המיועדת להתנקשות בתאי סרטן ורמות נמוכות של שומנים נשמרות בחנויות.
הממצאים האחרונים עשויים להתגלות כמועילים בשיפור הטיפולים בתאי T כימריים לקולטן אנטיגן (CAR). טכנולוגיה חדשנית זו מוציאה תאי T מחולי סרטן, משנה אותם במעבדה כדי לצוד תאי גידול, ואז מחדירה מחדש את התאים כדי להילחם בסרטן של החולה. נתונים ראשוניים מהמעבדה של Thaxton מוכיחים שאפילו תאי T המיוצרים מכילים מאגרי שומנים עודפים.
המעבדה מתחילה לחפש בדגימות של חולים כדי להבין כיצד חוקרים יכולים להעיף את המתג המטבולי של ACC ישירות בגידולים של חולים, ולבטל את הצורך להוציא ולהזרים תאים בחזרה לגוף. אבל החוקרים חייבים קודם כל לקבוע כיצד זה יכול להשפיע על אוכלוסיות תאי חיסון אחרות בגוף, כמו מקרופאגים.
