Исследовательская группа под руководством Ясухиро Муракавы из Центра интегративных медицинских наук RIKEN и Киотского университета в Японии, а также института IFOM ETS в Италии, сделала значительный прорыв в изучении иммунных заболеваний.
Используя новую технологию ReapTEC, ученые обнаружили несколько редких типов Т-хелперных клеток, которые ассоциированы с такими иммунными нарушениями, как рассеянный склероз, ревматоидный артрит и астма. Открытия были опубликованы в журнале Science и включают создание нового атласа Т-клеток, который доступен для широкого круга исследователей и должен помочь в разработке новых лекарственных терапий для иммунозависимых заболеваний.
Т-хелперы – это вид белых кровяных клеток, играющих ключевую роль в иммунной системе, распознавая патогены и регулируя иммунный ответ. Аномальная функция Т-клеток может вызвать аутоиммунные заболевания, такие как рассеянный склероз, где они ошибочно атакуют собственные ткани организма. В случае аллергий Т-клетки чрезмерно реагируют на безвредные вещества, такие как пыльца. В то время как распространенные типы Т-клеток уже хорошо изучены, недавние исследования показали, что существуют редкие и специализированные типы, которые могут быть связаны с иммунозависимыми заболеваниями.
Внутри клеток, включая Т-клетки, существуют участки ДНК, называемые «усилителями», которые не кодируют белки, а усиливают экспрессию других генов. Эти усилители могут быть двунаправленными, что означает использование обеих цепей ДНК для создания усилительной РНК. Вариации в этих усилителях могут влиять на функцию Т-клеток и приводить к иммунным нарушениям.
Исследователи применили технологию ReapTEC для анализа около миллиона человеческих Т-клеток и обнаружили несколько групп редких типов Т-клеток, составляющих менее 5% от общего числа. Эта технология позволила выявить почти 63 000 активных двунаправленных усилителей. Сопоставив эти данные с результатами исследований ассоциаций генома (GWAS), ученые обнаружили, что генетические варианты, связанные с иммунозависимыми заболеваниями, часто находились в двунаправленных усилителях редких Т-клеток.
Дальнейший анализ показал, что отдельные усилители в определенных редких Т-клетках были связаны с конкретными иммунными заболеваниями. Среди 63 000 двунаправленных усилителей исследователи идентифицировали 606, содержащих однонуклеотидные полиморфизмы, связанные с 18 иммунозависимыми заболеваниями. Они также смогли определить некоторые гены, на которые влияют эти усилители. Например, активация усилителя, связанного с воспалительным заболеванием кишечника, увеличивала экспрессию гена IL7R.
«Мы разработали новый метод геномики, который могут использовать исследователи по всему миру», — говорит Муракава. «С помощью этого метода мы обнаружили новые типы Т-хелперных клеток и гены, связанные с иммунными нарушениями. Мы надеемся, что эти знания приведут к лучшему пониманию генетических механизмов, лежащих в основе иммунозависимых заболеваний человека».
В долгосрочной перспективе исследователи планируют проводить дальнейшие эксперименты для выявления новых молекул, которые можно будет использовать для лечения иммунозависимых заболеваний.