Новое понимание того, как организм учит иммунные клетки бороться с угрозами, дает надежду на создание более совершенных методов лечения аутоиммунных расстройств и, возможно, таких заболеваний, как рак. Открытие связано с ферментом, играющим ключевую роль в том, что исследователи называют "тренировочным лагерем - boot camp" для иммунных клеток, который, по их словам, может быть направлен как на усиление, так и на ослабление иммунного ответа в зависимости от поставленной задачи.

Клетки тимуса, вырабатывающие белки AIRE, показанные зеленым цветом,  обучают формирующиеся вокруг них Т-клетки, показанные красным цветом. Институт Уолтера Элизы Холл 

 

Исследование проводилось под руководством ученых из Института Уолтера Элизы Холл (WEHI) в Австралии, изучавших, как именно лимфоэпителиальный  орган под названием тимус формирует иммунитет человека. Эта железа расположена рядом с сердцем и называется "тренировочным лагерем", потому что в ней происходит формирование важных иммунных клеток, называемых Т-клетками, вплоть до достижения человеком половой зрелости. Здесь Т-клетки учатся бороться с инфекцией и защищать здоровые органы.

 За этот процесс отвечает белок, называемый аутоиммунным регулятором (AIRE), который активирует тысячи генов, необходимых для формирования здоровых тканей. Ученые из WEHI поставили перед собой задачу выяснить, как AIRE узнает, какие именно гены ему нужно активировать.

Для своих исследований ученые использовали мышей, лишенных фермента KAT7, отсутствие которого, как, оказалось, имело серьезные последствия для их иммунной системы. Применив новое лекарство для подавления его функции, ученые обнаружили, что иммунная система фактически перегружалась, работа иммунных Т-клеток нарушалась  и вызывала развитие различных аутоиммунных заболеваний.

Слева направо: доцент Дэниел Грей, доктор Мелани Хайнлайн, доцент Тим Томас
Управление работой фермента "boot camp" поможет в борьбе с аутоиммунными заболеваниями и раком. WEHI

  

"Нам удалось выяснить, как ингибитор KAT7, разработанный в сотрудничестве с Джонатаном Баэллом из Университета Монаша, смог остановить процесс активации генов AIRE, необходимых для правильного обучения иммунных Т-клеток", - рассказывает автор исследования профессор Тим Томас. "Остановка этого процесса привела к перегрузке иммунной системы, в результате чего иммунные Т-клетки вышли из-под контроля и вызвали ряд аутоиммунных заболеваний в доклинических моделях. Это демонстрирует очевидную связь между процессами KAT7 и AIRE в формировании иммунной устойчивости".

Вторая сторона этой медали открывает потенциальные новые методы лечения заболеваний, при которых необходим мощный иммунный ответ. Подобные результаты могут иметь значение в области иммунотерапии, где ученые ищут способы повышения естественной защиты организма от рака. Исследование показывает, что изменение программы обучения Т-клеток с помощью фермента KAT7 является одним из способов достижения этой цели.

"Наше исследование показывает, что KAT7 может быть направлен на изменение программы обучения иммунных Т-клеток, чтобы либо предотвратить возникновение автоиммунных заболеваний, либо активизировать их для борьбы с другими болезнями", - сказал автор исследования Дэниел Грей. Потенциальное применение этих исследований включает органоспецифические аутоиммунные заболевания, такие как диабет первого типа и рассеянный склероз, а также иммунотерапию рака". В последнем случае для борьбы с онкологическими заболеваниями иммунная система может быть стимулирована путем блокирования KAT7 в тимусе".

Исследование было опубликовано в журнале Science Immunology.

Источники: Институт Уолтера Элизы Холл
https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.abb6032
https://www.wehi.edu.au/news/boot-camp-enzyme-prevents-autoimmune-conditions