Генетическое картирование иммунной системы поможет бороться с раком и аутоиммунными заболеваниями

Исследователи из институтов Гладстона в сотрудничестве с исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) и Мюнхенского технического университета (TUM) создали генетическую карту, которая позволяет им отличать регуляторные Т-клетки от других Т-лимфоцитов. Это открытие приведет к разработке терапии, что позволит увеличить или ослабить регуляторные Т-лимфоциты.

«Открытие генетической сети, которая контролирует биологию регуляторных Т-клеток, является первым шагом к поиску лекарств, которые изменяют функцию этих клеток и помогают лечить рак и аутоиммунные заболевания», — говорит доктор Алекс Марсон, директор Института геномной иммунологии Гладстона-UCSF. «Человеческие регуляторные T (T reg) лимфоциты являются важным компонентом иммунного гомеостаза. Мы определили факторы транскрипции, которые регулируют важные белки T reg как в основных, так и в провоспалительных условиях», — говорят исследователи.

Исследования на мышах показывают, что увеличение количества регуляторных Т-лимфоцитов, подавляя тем самым иммунную систему, помогает бороться с симптомами аутоиммунных заболеваний. С другой стороны, блокирование T reg и, таким образом, повышение активности иммунной системы может помочь более эффективно бороться с раком.

В настоящее время на людях проходят испытания методы лечения для увеличения количества T reg. Они включают отбор этих клеток у пациентов, их размножение и повторное введение. Однако до сих пор такие методы лечения не меняют функции самих клеток.

«Большая часть наших знаний о T reg происходит от моделей мышей. Мы хотели идентифицировать гены, участвующие в действии T reg, чтобы лучше понять, как все связано друг с другом, и иметь возможность управлять работой этих клеток. Как только мы поймем функцию каждого из генов, мы сможем точно редактировать клетки и бороться с болезнями», — объясняет профессор Катрин Шуман из Мюнхена.

В своем последнем исследовании исследователи выборочно удалили один из 40 факторов транскрипции, чтобы изменить действие T reg. Они выбрали эти факторы, потому что предыдущие исследования показали, что они могут играть определенную роль в действии T reg в отличие от других T-клеток. Затем они сосредоточили внимание на 10 факторах, которые оказали наибольшее влияние на функцию регуляторных T-клеток. Каждый раз они смотрели на тысячи гены, чтобы увидеть, как их функция изменилась в результате манипуляции с фактором транскрипции. Таким образом, они исследовали 54 424 индивидуальных T reg- клеток.

Благодаря такому подробному анализу они смогли создать обширную карту генетических связей и факторов транскрипции, которые повлияли на работу T reg. Одним из самых неожиданных открытий было то, что плохо изученный фактор HIVEP2 сильно влияет на функцию T reg. После тестирования на мышах исследователи обнаружили, что удаление гена HIVEP2 снижает способность T reg бороться с воспалением. «Это важное открытие. Раньше роль HIVEP2 в биологии T reg на самом деле никогда не рассматривалась», — говорит Сид Раджу из Массачусетского технологического института и Гарварда.

Ученые говорят, что их исследование также показывает, насколько мощными инструментами исследования мы сейчас располагаем. Теоретически мы можем взять любую клетку человеческого тела, выборочно удалить из нее отдельные гены и изучить влияние таких действий на функционирование этой клетки. Это действительно открывает возможность рассматривать человеческие клетки как экспериментальную систему.