Чтобы человек приобрёл иммунитет к болезни, T-клетки должны превратиться в клетки памяти после контакта с патогеном. Ранее считалось, что количество таких клеток зависит прежде всего от интенсивности изначального иммунного ответа. Команда исследователей из Мюнхенского технического университета (TUM) поставила это под вопрос.
Когда вирус попадает в тело, он захватывается определёнными клетками иммунной системы. Они переносят вирус в лимфоузлы, где передают его фрагменты, известные как антигены, T-клеткам с корецептором CD8, ответственным за подавление вирусных инфекций. Каждая из этих клеток несёт на своей поверхности уникальный рецептор, который может распознавать определённые антигены. Однако очень немногие рецепторы T-клеток соответствуют конкретному вирусному антигену.
Чтобы контролировать инфекцию и максимизировать защиту от вируса, эти несколько специфичных к антигену T-клеток начинают быстро делиться и преобразуются в эффекторные T-клетки. Они, в свою очередь, убивают заражённые вирусом клетки, а затем и сами отмирают, когда инфекция зачищена. Некоторые из этих короткоживущих эффекторных клеток, согласно общепринятой теории, превращаются в T-клетки памяти, которые сохраняются в организме надолго. Если тот же самый патоген снова попадает в тело, T-клетки памяти уже присутствуют в нём и готовы побороть вторженца быстрее и эффективнее, чем в первую встречу.
Клетки памяти и их происхождение
«В науке господствует мнение, что активированные T-клетки сперва становятся эффекторными клетками, а затем постепенно превращаются в клетки памяти, — говорит доктор Файт Бухгольц, специалист по микробиологии и лидер рабочей группы в Институте медицинской микробиологии, иммунологии и гигиены TUM. — С нашей точки зрения, однако, это не так. Это бы означало, что чем больше эффекторных клеток образуется после контакта с патогеном, тем более многочисленными клетками памяти они бы становились». Однако Бухгольц и его коллеги наблюдали другое развитие событий и теперь опубликовали свои результаты в журнале Nature Immunology.
«Мы исследовали антивирусный иммунный ответ, возникающий при активации отдельных T-клеток в мышах и отслеживали оставленное ими потомство клеток памяти, используя картирование судьбы единичных клеток, — сообщает ведущий автор исследования доктор Симон Грассманн. — Основываясь на этих экспериментах, нам удалось показать, что некоторые «T-клеточные семейства», происходящие от отдельных клеток, образуют до тысячи раз больше клеток памяти, чем другие. Однако эти доминирующие в долгосрочной перспективе T-клеточные семейства вносят малый вклад в первоначальный иммунный ответ, в котором доминируют эффекторные клетки, образованные другими, короткоживущими T-клеточными семействами».
Таким образом, стало очевидно, что на уровне отдельных клеток развитие эффекторных клеток и клеток памяти разделяется на гораздо более ранней стадии, чем считалось до этого. «Уже в первую неделю после столкновения с патогеном мы отмечали большие различия в транскриптомах обнаруженных T-клеточных семейств, — говорит Лоренц Михач, также ведущий автор исследования. — Обычно в это время иммунный ответ T-клеток CD8 обогащается молекулами, которые помогают убивать клетки, инфицированные вирусом. Однако мы не обнаружили присутствия этих цитолитических молекул в доминирующих семействах T-клеток. Вместо этого они оснащались исключительно для развития памяти уже на этой ранней стадии».
Оптимизация вакцин
«Эти результаты могут помочь улучшить разработку вакцин в будущем, — говорит Файт Бухгольц. — Чтобы создать оптимальный иммунный ответ посредством вакцинации, нужно, чтобы тело произвело как можно больше клеток памяти. Для этого важно точно понимать, как отдельные T-клетки программируются». Исследование Бухгольца также может быть полезным для более раннего определения эффективности новой вакцины. «Чтобы определить силу долгосрочного иммунного ответа, может быть полезно измерять число прекурсоров клеток памяти через несколько дней после введения вакцины,» — говорит Бухгольц.
Перевод Антон Меньшенин. Редактор Марлен Тальберг.
