Новое исследование, проведенное учеными из Исследовательского института Скриппса (TSRI), раскрывает ранее неизвестный тип иммунных клеток. Открытие открывает новые возможности для разработки новых методов лечения аутоиммунных заболеваний, таких как диабет 1 типа.
Недавно обнаруженные клетки напоминают обычные Т-клетки, но склонны становиться регуляторными Т-клетками (Treg), которые защищают организм от аутоиммунных заболеваний.
"Это исследование открыло глаза," сказал старший автор исследования и биолог TSRI Октай Кирак. "Вы не ожидаете, что эти клетки обладают такой способностью. Лучшая аналогия, которая у меня есть, – это превращение Кларка Кента в Супермена. Кларк Кент выглядит как Обычный Джо, поэтому никто не ожидал, что он будет обладать теми же способностями, что и Супермен."
Результаты будут опубликованы 4 апреля 2016 года в Интернете перед печатью в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Остановить диабет 1 типа
В теле есть армия из миллионов иммунных клеток. Эти клетки содержат рецепторы, генерируемые случайными генетическими перестройками – умная стратегия, позволяющая держать их в готовности к борьбе с незнакомыми вирусами и бактериями. Однако этот разнообразный пул оставляет много вопросов перед учеными, о том, какие из них активны при конкретных заболеваниях.
Одной из загадочных болезней является диабет 1 типа, при котором иммунные клетки по ошибке атакуют продуцирующие инсулин клетки поджелудочной железы. Ученые знают, что Tregs должны уметь контролировать этот аутоиммунный ответ, отражая атаку. Текущие клинические испытания сосредоточены на увеличении количества Treg-клеток и поиске способов заставить их проникать в поджелудочную железу.
В новом исследовании исследователи начали решать эту проблему путем выделения отдельного Treg из мышиной модели диабета 1 типа и вставки его ядра, содержащего уникальную генетическую информацию о иммунных рецепторах, в яйцеклетку мыши, у которой было удалено собственное ядро.
Используя этот метод клонирования (перенос ядра соматической клетки), ученые создали модель мыши, которая производила только оригинальный Treg, что позволило им впервые изучить его происхождение и функции.
Разоблачение “супер” трэга
Ученые обнаружили, что Treg происходит из лимфоидного органа, называемого тимусом, что делает его "естественно" возникающий Treg, называемый nTreg.
Выяснив это, сказал Кирак, "все сошло с ума."
Мышь могла производить только один тип Т-клеток, однако исследователи начали обнаруживать второй тип Т-клеток в тимусе и селезенке. "Мы поняли, что один тип Т-клеток существует в двух функциональных состояниях," Кирак сказал. "Это был огромный сюрприз – сначала я не поверил."
Повторив свой эксперимент несколько раз, исследователи определили, что два типа Т-клеток, хотя и генетически идентичны, выглядят по-разному, потому что один из них может включать ген под названием FoxP3. NTreg с неактивным FoxP3 (названный pre-nTreg) выглядел как любой другой общий или "общепринятый" Т-лимфоциты, но при активации pre-nTreg превратился в nTreg.
Исследователи считают, что pre-nTregs могут активироваться в ответ на многие виды иммунных проблем, такие как аутоиммунные заболевания, рак и инфекции. Один из главных вопросов сейчас заключается в том, сможет ли будущая терапия подтолкнуть больше pre-nTreg к активации и контролю таких заболеваний, как диабет.
"Сейчас так много дел," сказал Кирак. Его лаборатория в TSRI планирует разработать такие маркеры для идентификации различных типов Treg и pre-Treg. Он также хотел бы использовать технику клонирования, чтобы исследовать иммунные клетки в реакции организма на рак.