Вчені подивилися як імунна система взаємодіє з генетично неоднорідними клітинами ракових пухлин. Як говориться в роботі, опублікованій в, імунна система обмежує потенційне розмаїття клітин пухлин, знищуючи найбільш імуногенні.
Клітини всередині кожної пухлини досить неоднорідні. Причина цьому - їх геномна нестабільність, коли різні клітини популяції швидко накопичують різні мутації. Така різноманітність створює ґрунт для відбору найбільш пристосованих ракових клонів, зокрема, здатних вислизнути від уваги імунної системи. Остання відіграє дуже важливу роль у захисті організму від злоякісних новоутворень і вичищає більшість ракових клітин на ранніх етапах. Тому під пресом імунної системи виживають ті ракові клони, які пройшли тест на «невидимість». Незважаючи на загальноприйнятість цієї ідеї, досить мало інформації про те, що відбувається на рівні популяції клітин і як саме імунна система знижує гетерогенність популяції ракових клітин.
Група французьких вчених вирішила використовувати для прояснення цього питання колірний баркодинг. Ця технологія дозволяє зробити так, щоб клітини виробляли різні флуоресцентні білки або їх комбінації і, відповідно виглядали під мікроскопом по-різному. При цьому колірна диференціація зберігається з покоління в покоління, так, що всі нащадки однієї клітини (клони) будуть однаково пофарбовані. Вчені взяли клітини лімфоми мишей, розфарбували їх за допомогою баркодингу в п'ять кольорів і ін'єкували іншим мишам, при цьому кожна особина отримувала однакову кількість клітин кожного кольору, з яких згодом може розвинутися новоутворення. Вчені припустили, що при відсутності відбору співвідношення кольорів мало зміниться, тоді як зниження гетерогенності клітин і поява домінантних клонів вплине на колірний розподіл.
Нащадки ін'єкованих ракових клітин заселяли в основному - як і належить лімфомі - кістковий мозок, селезінку і лімфатичні вузли, але зрідка виявлялися і в інших тканинах, не пов'язаних з лімфатичною системою. Виявилося, що популяції ракових клітин у нелімфоїдних тканинах були практично завжди монохромні, тобто, ймовірно, були нащадками однієї клітини.
Найчастіше в клітинах втрачаються цілі хромосоми, і їх відсутність впливає на склад можливих антигенів і відповідну імунну відповідь. Вчені підтвердили цю ідею на прикладі Y хромосоми, що несе специфічний для самців H-Y антиген. Миші, від яких були отримані клітини лімфоми були самцями і отже мали Y хромосому. Тим не менш, через генетичну нестабільність близько 28% клітин пухлини її втратили, а разом з нею і H-Y антиген. При потраплянні в самку, H-Y повинен був діяти як раковий антиген і викликати імунну відповідь в частині клітин, тим самим імітуючи ситуацію, в якій тільки частина ракових клітин видна імунній системі. Дійсно, зачистка клітин з Y хромосомою і без неї імунною системою йшла по-різному і залежала від підлоги миші. У самок ріст клітин був повільнішим і були чітко виражені домінантні клони. Докладне розслідування показало, що у всіх них відсутня Y хромосома. У самців такого різкого зниження клонального розмаїття не спостерігалося і частота відсутності Y хромосоми у них була приблизно на тому ж рівні, що і в мишах-донорах.
Одним з найбільш перспективних методів лікування раків є імунотерапія, зокрема так зване чекпойнт-інгібування, про яке можна дізнатися детальніше з наших попередніх матеріалів. Дослідники спробували вилікувати мишей за допомогою цього методу і з'ясували, що він істотно знижує клональне розмаїття навіть у тому випадку, коли лікування не допомагає знизити загальний ріст пухлини. Автори статті вважають, що цей ефект може бути використаний в парі з іншими видами терапії, для яких генетична різнорідність ракової популяції є перешкодою.