У человеческой кожи могут быть неожиданные микроскопические союзники в ее бесконечной битве с Солнцем. Воздействие ультрафиолетового (УФ) излучения повреждает ДНК в клетках и повышает вероятность развития рака кожи у человека. Но вирусы, обычно встречающиеся на нормальной коже человека, известные как бета-вирусы папилломы человека (бета-ВПЧ), могут помочь защитить от этого исхода, помечая мутировавшие клетки для уничтожения иммунной системой, согласно исследованию на мышах и людях, опубликованному в журнале Cancer Cell.
Идея о том, что вирусы организма «отмечают» потенциально раковые клетки, «увлекательна», говорит Тим Фентон, биолог-онколог из Университета Саутгемптона, который не принимал участия в работе. «Провокационные» результаты, вероятно, вызовут больший интерес к возможным полезным ролям человеческих вирусов, добавляет он, хотя он и другие исследователи говорят, что для подтверждения этой конкретной роли бета-ВПЧ у людей необходимо провести больше исследований.
Существует более 200 вирусов папилломы человека. Некоторые из них, называемые альфа-ВПЧ, поражают слизистые оболочки, например, в горле и шейке матки, где они могут вызывать рак. Во многих странах дети вакцинируются от этих вирусов. Бета-ВПЧ, которые поражают кожу, распространены повсеместно и обычно остаются незамеченными у людей с функционирующей иммунной системой. Однако люди, принимающие иммунодепрессанты, уязвимы к вспышкам бородавок, вызванных бета-ВПЧ, а также к типу рака кожи, называемому плоскоклеточной карциномой.
Ученые не пришли к единому мнению о том, способствуют ли бета-ВПЧ возникновению таких видов рака, и некоторые результаты исследований вместо этого предполагают, что вирус помогает, а не препятствует противораковой защите организма. Например, в 2019 году Шадмехр Демери, врач-ученый из Массачусетской больницы общего профиля (MGH), и его коллеги наблюдали, что мыши, чья кожа была инфицирована мышиной версией бета-ВПЧ, MmuPV1, были менее склонны к развитию рака кожи при воздействии УФ-излучения, чем неинфицированные животные.
В новой работе исследователи более подробно изучили этот очевидный защитный эффект. Они заразили тип бесшерстной мыши — распространенную модель для изучения человеческой кожи — MmuPV1. Затем они подвергали этих грызунов и других, неинфицированных мышей, воздействию УФ-излучения несколько раз в неделю в течение нескольких месяцев. Обе группы животных накопили мутации в своих клетках кожи, в том числе в гене p53 , который контролирует деление и смерть клеток. Потеря этого гена приводит к образованию мутантных «клонов» p53 — участков нормально выглядящих клеток, которые, хотя сами по себе и не являются вредными, могут развиться в предраковые чешуйчатые участки и в конечном итоге в карциному.
У мышей, инфицированных MmuPV1, клоны p53 были меньше, чем у контрольных животных, что намекает на то, что вирус каким-то образом контролирует мутантные клетки. Этот защитный эффект, по-видимому, был свойственен только вирусу папилломы: когда исследователи заразили мышей полиомавирусом, другим вирусом кожи, они не обнаружили таких различий между инфицированными и неинфицированными животными после воздействия УФ-излучения.
Более пристальный взгляд на кожу мышей, инфицированных MmuPV1, показал, что у них было больше убивающих клетки Т-клеток CD8+ — часть иммунного ответа — в их клонах p53 , чем у неинфицированных контрольных животных. В отдельных экспериментах команда сравнивала нормальные и лишенные p53 клетки кожи мышей в чашке Петри и обнаружила, что активность гена MmuPV1 была повышена в клетках без p53 . В целом результаты показывают, что папилломавирус аномально быстро размножается в поврежденной УФ-излучением коже, и что этот чрезмерный рост запускает иммунную систему для устранения поврежденных клеток, говорит Фентон. «Вирус действует почти как маяк, сообщающий: «Эта клетка утратила функцию p53»» и может стать раковой.
Исследователи собрали некоторые подтверждающие доказательства и у людей. Кожа лица получает много солнечного света, и образцы нескольких десятков человек показали больше клонов p53 и более высокие уровни бета-ВПЧ по сравнению с кожей на туловище. Однако клоны, которые прогрессировали в предраковые шелушащиеся пятна, содержали меньше вируса, чем окружающая кожа, что согласуется с идеей о том, что вирус папилломы и иммунный ответ на него играют важную роль в сдерживании роста раковых клеток.
Работа контрастирует с другими исследованиями, которые пришли к выводу, что MmuPV1 и бета-ВПЧ способствуют развитию рака кожи, отмечает Ричард Роден, вирусолог из Университета Джонса Хопкинса, который не принимал участия в исследовании. На данный момент «я думаю, что есть убедительные доказательства с обеих сторон», — говорит он, добавляя, что каждый сценарий может быть верным в разных ситуациях.
В настоящее время Демери изучает способы усиления реакции Т-клеток на вирус папилломы в качестве способа защиты людей от рака кожи и подал патент, связанный с этим подходом.
Но другие ученые говорят, что для понимания задействованных механизмов необходимы дополнительные исследования. Хотя «описанная здесь работа впечатляет и строга… все еще есть пробелы, в основном в иммунологической стороне этого процесса», — говорит Иоганн Гудйонссон, иммунолог и дерматолог из Мичиганского университета. Он хотел бы узнать, является ли этот механизм специфичным для кожи или может встречаться и в других тканях.
И команда Демери не исследовала различия между типами бета-ВПЧ в своих человеческих данных, говорит Фентон. Это важная деталь для понимания того, какие вирусы могут быть полезны для людей.
Тем не менее, работа подчеркивает важность изучения вирусов, находящихся на тканях человека и внутри них. «Бактерии и даже грибки были в центре внимания» в такого рода исследованиях, говорит Фентон. «Я думаю, это заставит людей больше задуматься о… важности включения вирома».
