Подробная история:Когда тело отражает инфекцию, это – первоначально различные типы клеток мусорщика, так называемых фагоцитов, которые мигрируют последовательно из кровеносных сосудов и в ткань в центр воспламенения. Они признают болезнетворные микроорганизмы, «съешьте их» и убейте их. Если они активированы безудержным способом, однако, они могут также стимулировать развитие болезни.
Чтобы исследовать миграционные механизмы различных фагоцитов, исследователи обычно изучают генетически модифицированных мышей, которые показывают воспалительные заболевания. Это не легко, однако, поскольку это требует большого количества иммуноцитов, и много мышей должно быть разведено как дарители. Команда иммунологов, возглавляемых профессором Джоханнсом Ротом, лидером группы в Группе Превосходства, теперь решила эту проблему с их новым подходом. Они использовали увековеченные миелоидные предшествующие клетки – так называемые клетки ERHoxb8 – которые умножаются почти бесконечно в пробирке и, при определенных условиях, могут развиваться в иммуноциты.
Таким образом исследователи в конечном счете получили большое количество различных типов фагоцитов.«Наша следующая цель состояла в том, чтобы произвести генетические модификации для клеток, тех, которые происходят, например, при врожденных иммунодефицитах», говорит Джоханнс Рот.
Такие мутации часто затрагивают белки в мембранах иммуноцитов, которые помогают им добраться до мест воспламенения. Один из этих белков – VLA4. Однако исследователи только ограничили возможности изучить то, что точно происходит, когда белок отсутствует, потому что для них очень трудно породить необходимые напряжения мыши. Мюнстерские иммунологи нашли альтернативу пробирки для этого, также: они использовали молекулярный биологический метод редактирования генома, чтобы систематически «исключить» сегмент гена, важный для VLA4 и произвести соответствующие «несовершенные» иммуноциты. «В результате нашего нового метода», говорит доктор Сандра Грэн, один из двух ведущих авторов исследования, «мы можем теперь, впервые, генетически изменить различные типы иммуноцитов по желанию и дезактивировать важные механизмы воспламенения».
Отображение используя оптические и ядерные медицинские методыГруппа специалистов по отображению во главе с профессором Майклом Шаферсом, Координатором Группы Превосходства, маркировала клетки таким образом полученными с различными флуоресцентными красками, чтобы быть в состоянии изучить их в живых организмах – первоначально с оптическим методом отображения коэффициента отражения флюоресценции. Они ввели в мышей с воспалительным кожным заболеванием и видоизмененные и здоровые иммуноциты и преуспели в том, чтобы сравнить пути, взятые каждой из клеток в том же самом животном. Это позволило им значительно сократить количество лабораторных животных, потому что обычно различные группы животных должны использоваться для таких сравнительных исследований.
Новый метод работал: «Мы смогли наблюдать очень точно, как по-другому различные иммуноциты вели себя», говорит доктор Лайза Хонолд, другой ведущий автор исследования. Используя тот же самый метод, исследователи исследовали дальнейшие клетки, которые испытывали недостаток в других мембранных белках.В дальнейшем шаге исследователи посмотрели на мигрирующие иммуноциты у мышей, которые страдали от сердечного приступа.
Достаточно естественно такие экспертизы представляют собой большую проблему, потому что сердце расположено глубоко в теле и перемещается очень быстро, качая. Исследователи использовали ядерный медицинский метод отображения – известный как единственная томография эмиссии фотона, SPECT, если коротко – предоставление возможности им произвести цифровые поперечные сечения из глубоких слоев ткани. Они маркировали клетки в пробирке с радиоактивным веществом, радиация которого может измеряться и визуализироваться по изображениям.
После того, как они ввели маркированные клетки мышам, они отследили свои местоположения в различных фазах инфаркта. «При помощи последовательного отображения мы можем теперь следовать за поведением иммуноцитов за длительный период времени», говорит профессор Медицинской радиологии Майкл Шаферс. Это должно также привести к сокращению числа лабораторных животных, необходимых, потому что традиционные молекулярные биологические методы просто производят снимки и требуют еще многих экспериментов.
Исследователи намереваются использовать свой новый метод в преклинических исследованиях в будущем и продолжить развивать его – например, применяя его к инфекциям и к rheumatological и подагрическим болезням. Пока еще, однако, нельзя предсказать, когда результаты могут использоваться, чтобы принести пользу пациентам.