Постоянная борьба с инфекционными патогенами оказала решающее влияние на иммунную систему человека на протяжении нашей эволюции. Ключевую роль в нашей адаптации к патогенам играют молекулы HLA. Эти белки активируют иммунную систему, представляя ее фрагментами патогенных микроорганизмов, которые попали в организм. Таким образом, люди с большим разнообразием различных белков HLA лучше вооружены против большого количества патогенов.

Исследователи из Института эволюционной биологии им. Макса Планка в Плоне вместе с коллегами из Нью-Йорка изучали разнообразие генов HLA у онкологических пациентов, которых лечат ингибиторами иммунной контрольной точки. Эта форма иммунотерапии активирует собственные иммунные клетки организма, позволяя им идентифицировать и уничтожать опухолевые клетки. Исследователи обнаружили, что пациенты с большим разнообразием молекул HLA получают больше пользы от этого типа терапии. Это означает, что в будущем врачи смогут предложить улучшенное индивидуальное лечение на основе профиля гена HLA пациента.

При эволюции организма часто преобладают характеристики, которые увеличивают шансы на выживание и размножение их носителя. Напротив, для здоровой иммунной системы было бы выгодно, чтобы она была изменчивой, оставляя как можно больше вариантов – гипотеза, которая была проверена и подтверждена в раннем исследовании, проведенном специально для молекул HLA Федерикой Пьерини и Тобиасом Ленцем. в Институте эволюционной биологии им. Макса Планка.

Поэтому для эффективности иммунной системы важно иметь много разных вариантов молекул HLA, поскольку каждый вариант может связываться с несколькими различными фрагментами белка патогена или раковой клетки. Чем больше вариантов молекул HLA отличаются, тем больше молекул патогенных микроорганизмов они могут представить клеткам иммунной системы.

Патогены постоянно меняются, и иммунная система должна адаптироваться к ним. Это приводит к постоянному новому разнообразию генов иммунитета. "

Тобиас Ленц, Институт эволюционной биологии Макса Планка

Терапия с переменным успехом

Вместе с клиническим исследователем Тимоти Чаном из Нью-Йорка и его коллегами Пьерини и Ленц исследовали влияние этого естественного разнообразия HLA на эффективность противораковой иммунотерапии. При лечении больных раком ингибиторов иммунной контрольной точки некоторые белки, которые снижают иммунный ответ, сами по себе ингибируются. Иммунные клетки тогда лучше способны действовать против опухолевых клеток. Однако не все больные раком реагируют в одинаковой степени: одни побеждают рак полностью с помощью этой терапии, для других она практически не оказывает влияния.

Исследователи изучали связь между разнообразием HLA пациентов и успехом их терапии. Их исследования в настоящее время показали, что пациенты с большим разнообразием вариантов HLA лучше реагируют на терапию и выживают дольше. «Более высокая вариабельность генов HLA увеличивает шансы иммунной системы идентифицировать раковые клетки как чужеродные и бороться с ними», – объясняет Ленц.

Разнообразие генов HLA можно установить с помощью анализа ДНК. Клиническая оценка этого типа анализа в настоящее время проводится. Цель состоит в том, чтобы провести анализ разнообразия HLA как часть диагностики рака, чтобы предложить больным раком индивидуально подобранную терапию. Разнообразие генов HLA может быть одинаково важным маркером в области инфекционных заболеваний. «Анализ пациентов с ВИЧ показал, что у пациентов с большим разнообразием HLA в крови меньше вирусов», – говорит Ленц о результатах другого исследования, проведенного его рабочей группой. Иммунная система этих пациентов явно лучше способна контролировать вирус.