Naukowcy zmapowali najważniejsze geny regulujące pracę komórek immunologicznych
Jaki czynnik sprawia, że po przebyciu choroby lub zakażenia wirusem dużo łatwiej nam wrócić do zdrowia w przypadku nawrotu lub ponownego kontaktu z tym samym patogenem? Odpowiedź na to pytanie stanowi adaptacyjna odpowiedź immunologiczna naszego organizmu. W przypadku pierwszego kontaktu z chorobą układ odpornościowy rozpoznaje bakterie lub wirusy atakujące organizm i eliminuje zagrożenie, jednocześnie ucząc się i zdobywając informacje na jego temat. W przypadku kolejnego zakażenia tym samym patogenem, nasz układ odpornościowy zna już zagrożenie i reaguje na nie dużo w dużo skuteczniejszy sposób. Kluczową rolę w tym procesie pełnią komórki odpornościowe określane mianem limfocytów Th, wspierające pobudzanie innych komórek wydzielających przeciwciała w celu niszczenia chorobotwórczych mikroorganizmów w organizmie, a także aktywacja komórek cytotoksycznych, które zabijają zakażone komórki. W czasie odpowiedzi immunologicznej organizmu, limfocyty Th przekształcają się w różne podtypy pełniące różnorodne kluczowe funkcje. Pomimo niezwykle ważnej roli, jaką pełnią różne rodzaje tych limfocytów, nie zostały one do tej pory szczegółowo zbadane. Celem nowego badania opublikowanego niedawno w magazynie naukowym „Cell” jest wypełnienie tej luki. Badanie skupia się na podtypie Th2 limfocytów Th, pełniącym ważną rolę regulacyjną związaną z odpowiedzią immunologiczną organizmu na zakażenia oraz nowotwory. Badanie, które zostało przeprowadzone przy wsparciu finansowanych przez Unię Europejską projektów ENLIGHT-TEN, ThDEFINE, INNODIA oraz MRG-GRammar, prezentuje nową retrowirusową bibliotekę CRISPR służącą do edycji genomu, opracowaną w celu badania sposobu regulacji limfocytów T w organizmach myszy. Pierwsza w historii analiza całego genomu limfocytów Th Wykorzystując nową bibliotekę, naukowcy byli w stanie odkryć sposób aktywacji limfocytów Th2 oraz ich różnicowania w celu skutecznej eliminacji określonego zakażenia. Udało im się to osiągnąć dzięki selektywnemu wyłączaniu każdego spośród 20 000 genów limfocytu TH2 myszy i badaniu, w jaki sposób wpłynęło to na ich aktywację bądź różnicowanie. W komunikacie prasowym opublikowanym na stronie internetowej „Science Daily” współautor badania, dr Johan Henriksson reprezentujący Instytut Karolinska, będący jednym z partnerów projektu MRG-GRammar, stwierdził: „To pierwsza w historii bezstronna, całościowa analiza genomu, aktywacji oraz różnicowania limfocytów Th, dzięki której jesteśmy w stanie lepiej zrozumieć, jakie sygnały wpływają na regulowanie systemu odpornościowego organizmu”. „Nasze badanie wykazało, że zarówno na aktywację, jak i na różnicowanie tych komórek immunologicznych wpływa wiele różnych rodzajów genów, co wskazuje na ścisłe powiązanie obu procesów”. Badanie wykazało, że na aktywację i różnicowanie komórek wpływają geny wszystkich kategorii funkcjonalnych, a także pozwoliło na zaobserwowanie, że czynnik transkrypcyjny zdaje się odgrywać szczególnie ważną rolę w regulowaniu genów limfocytów Th2. Opracowany w ramach badania atlas najważniejszych genów biorących udział w regulowaniu odpowiedzi immunologicznej limfocytów Th pozwoli naukowcom na lepsze zrozumienie układu immunologicznego. „Tego rodzaju ogólnodostępne źródło […] może potencjalnie doprowadzić do opracowania nowych rodzajów leków aktywujących odpowiedź immunologiczną przeciw nowotworom, a także substancji zmniejszających odpowiedź immunologiczną w celu łagodzenia skutków alergii” stwierdziła jedna ze współautorek badania, dr Sarah Teichmann, zacytowana w tej samej informacji prasowej. Projekt ENLIGHT-TEN (European Network linking informatics and genomics of helper T cells) skupiał się na zapewnianiu interdyscyplinarnych szkoleń w zakresie immunologii limfocytów T oraz analiz big data. Projekt ThDEFINE (Re(defining) CD4+ T Cell Identities One Cell at a Time) połączył badania w zakresie sekwencjonowania RNA, bioinformatyki oraz inżynierii genetycznej w celu uzyskania stanów CD4+ limfocytu T. W ramach badań prowadzonych w związku z projektem INNODIA (Translational approaches to disease modifying therapy of type 1 diabetes: an innovative approach towards understanding and arresting type 1 diabetes) zdobywana jest wiedza mająca na celu lepsze zrozumienie cukrzycy typu 1. Projekt MRG-GRammar (Massive Reverse Genomics to Decipher Gene Regulatory Grammar), którego celem było opracowywanie nowych technologii i zdobywanie wiedzy na temat leczenia opartego na indywidualnych zmianach w genomie, dobiegł końca w 2018 roku. Więcej informacji: strona internetowa projektu ENLIGHT-TEN strona internetowa projektu MRG-GRammar
Kraje
Belgia, Niemcy, Izrael, Zjednoczone Królestwo
