Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science Immunology, наследственные заболевания обмена веществ и иммунитета имеют больше общего, чем предполагалось ранее. Оказалось, что для функционирования Т-клеток иммунной системы важен новый набор метаболических генов. Это открытие может помочь в улучшении лечения пациентов с определёнными расстройствами.
В ходе исследования были проанализированы гены, ответственные за врождённые нарушения обмена веществ (нарушения процессов, которые клетки используют для преобразования пищи в энергию) и врождённые ошибки иммунитета (нарушения, влияющие на работу иммунной системы). Эти редкие и сложные заболевания до конца не изучены.
«Раньше в обоих списках болезней было всего несколько генов, но мы обнаружили, что многие другие гены имеют общие черты», — сказал Эндрю Паттерсон, научный сотрудник, работавший под руководством Джеффри Ратмелла (Jeffrey Rathmell) из Медицинского центра Университета Вандербильта (Vanderbilt University Medical Center). «Наше исследование показало, что большое количество генов, связанных с врожденными нарушениями метаболизма, также потенциально могут влиять на функцию Т-клеток, когда они мутируют».
Результаты исследования демонстрируют, что у пациентов с врождёнными нарушениями метаболизма могут наблюдаться иммунные дефекты, способные повлиять на эффективность лечения. С другой стороны, метаболические нарушения могут усугублять симптомы у пациентов с врождёнными иммунными нарушениями.
«Нам предстоит ещё многое узнать, но эти взаимосвязи могут указывать на различные способы лечения», — сказал Корнелиус Вандербильт (Cornelius Vanderbilt), профессор иммунобиологии и директор Центра иммунобиологии. «Эти заболевания не следует рассматривать как отдельные категории, они являются частью общего спектра. Между ними и новым классом врождённых ошибок иммунометаболизма, которые могут быть с ними связаны, есть область, где их характеристики пересекаются».
Паттерсон и его исследовательская группа использовали редактирование генов CRISPR для изучения врождённых ошибок метаболизма и иммунитета. Они проанализировали по одному примеру из каждой группы: метаболический ген с иммунным дефектом и ген иммунитета с метаболическим дефектом. Это позволило им более детально изучить механизм влияния этих ошибок на организм.
В целом, команда Ратмелла стремится понять, как метаболические пути влияют на работу Т-клеток, чтобы разработать таргетную терапию для лечения иммуноопосредованных заболеваний.
«Мы заложили основу для дальнейших исследований, — заявил Паттерсон. — Два изученных нами примера указывают на новые биологические процессы и механизмы. Кроме того, мы выявили сотни других генов, которые нам предстоит изучить, чтобы понять их роль в работе Т-клеток.
«Если вы хотите разобраться в связи между метаболизмом и иммунитетом, то это отличное место для старта», — отметил Ратмелл.
Литература:
Andrew R. Patterson et al, Functional overlap of inborn errors of immunity and metabolism genes defines T cell metabolic vulnerabilities, Science Immunology (2024). DOI: 10.1126/sciimmunol.adh0368