6. oktobra, prav na dan, ko je bila podeljena Nobelova nagrada za fiziologijo ali medicino 2025 za prelomno delo na področju T-celične imunoterapije raka, smo imeli čast gostiti predavanjena praktično isto temo. Gostili smo dr. Ivo Hafner Bratkovič, raziskovalko na Oddelku za sintezno biologijo in imunologijo Kemijskega inštituta, v okviru serije spletnih seminarjev CTGCT Science Talks. Njeno predavanje z naslovom »Inflammasome Inspired Cancer Immunotherapy« je predstavilo izjemno zanimivo in inovativno strategijo, kako pretvoriti lastni vnetni mehanizem telesa v močno orožje proti raku.
Dr. Iva Hafner Bratkovič je vodilna raziskovalka na področju prirojene imunosti, z izjemno kariero, ki vključuje tudi štipendijo Fulbright za raziskovalno delo na Boston Children’s Hospital / Harvard Medical School. Raziskave njene skupine se osredotočajo na zapletene mehanizme aktivacije inflamasoma in uravnavanje posebne oblike celične smrti, imenovane piroptoza.
Kaj so inflamasomi? Notranji alarmni sistem celice
Da bi razumeli delo dr. Hafner Bratkovič, moramo najprej pogledati, kako naše telo zazna »nevarnost«. Naše celice so opremljene z molekularnimi stroji, imenovanimi inflamasomi. Predstavljajte si jih kot večdelni alarmni sistem:
-
Senzor: Beljakovina (kot je NLRP3), ki ostane »izklopljena«, dokler ne zazna grožnje – na primer virusa, bakterije ali celo znakov celičnega stresa.
-
Adapter (ASC): Ko se senzor sproži, privabi adaptersko beljakovino ASC. Te beljakovine se povežejo in tvorijo ogromno strukturo, imenovano »pika ASC« (angl. ASC speck).
-
Efektor (kaspaza-1): Ta struktura nato aktivira encim, imenovan kaspaza-1.
Ko je kaspaza-1 aktivna, deluje kot molekularne škarje. Razreže in aktivira vnetne glasnike, imenovane citokini (natančneje IL-1β in IL-18), ki delujejo kot kemične »signalne rakete« in imunskemu sistemu sporočajo, da je potrebna pomoč.
Vendar inflamasomi počnejo več kot le pošiljanje signalov. Kaspaza-1 razreže tudi beljakovino, imenovano gasdermin D. Fragmenti te beljakovine potujejo do zunanje membrane celice in v njej naredijo luknje (pore).
To vodi do oblike celične smrti, imenovane piroptoza. Za razliko od apoptoze, kjer se celica urejeno reciklira, celica v piroptozi nabrekne in poči. Pri tem izlije svojo vsebino in ustvari lokalni »vnetni vihar«, ki ga imunski sistem težko prezre.
Spreminjanje »hladnih« tumorjev v »vroče«
Glavna ovira pri zdravljenju raka je dejstvo, da so številni tumorji »hladni«. To pomeni, da so našli načine, kako se skriti pred imunskim sistemom in ostati neopazni.
Ekipa dr. Hafner Bratkovič uporablja sintezno biologijo, da zaobide to kamuflažo tumorja. V tumor dostavijo »načrte« (v obliki DNA-plazmidov), ki rakave celice prisilijo v izgradnjo teh inflamasomskih strojev.
S sprožitvijo piroptoze znotraj tumorja spremenijo »hladni« tumor v »vročega«. Smrt rakave celice sprosti signale, ki privabijo elitne imunske celice, kot so celice ubijalke (NK) in citotoksični t-limfociti, da dokončajo delo.
Medtem ko proslavljamo napredek v imunoterapiji, ki ga je poudarila Nobelova nagrada za leto 2025, nas delo dr. Hafner Bratkovič opominja, da smo šele na začetku tega, kar je mogoče. Z uporabo mehanizmov, ki povzročajo vnetje, raziskovalci na Kemijskem inštitutu in v okviru projekta CTGCT spreminjajo biološke »grožnje« v zdravila, ki rešujejo življenja.
Dr. Hafner Bratkovič smo neizmerno hvaležni, da je z nami delila svoje znanje, in se veselimo naslednjih korakov v tem boju proti raku!