Используя передовые методы скрининга для изучения коммуникаций, протекающих между отдельными клетками, ученые создали первую полную карту связей иммунной системы человека. Такая схема поможет исследователям лучше понять, как развиваются заболевания, такие как рак, и разработать препараты нового поколения, укрепляющие защитные силы организма.

Ученые разработали первую полную карту связей иммунной системы человека. Depositphotos

Прорыв произошел благодаря новому пониманию передачи сигналов, которые происходят между различными иммунными клетками. Некоторые из них "патрулируют" организм в поисках признаков травмы или болезни, а затем посылают сигналы клеткам-киллерам, чтобы те "включились в борьбу". Примером такого взаимодействия является связь между белками, расположенными на поверхности лейкоцитов и рецепторами пептидов остальных клеток.

Некоторые из этих рецепторных связей были уже известны науке, однако исследователи из Wellcome Sanger Instituter и ETH Zurich пытались создать более подробную схему распределения по всему организму. Для достижения этой цели, использовалась техника, высокопроизводительного скрининга поверхностных рецепторов. Это позволило команде составить системную карту взаимодействия белков иммунных клеток в беспрецедентном масштабе.

"Скрупулезное изучение и анализ каждого лимфоцита и их взаимодействия с другими клетками позволило нам получить первую карту связей между всеми иммунными клетками нашего организма", - рассказывает Джерард Шилт, руководитель проекта из Wellcome Sanger Institute. "Это огромный шаг в понимании внутренней работы иммунной системы. Мы надеемся, что он будет использован учеными по всему миру для разработки новых методов лечения, направленных на защитные функции организма".

Данная схема подробно описывает, как иммунные клетки связываются и общаются между собой,  включая ранее неизвестные механизмы. 

"Работа иммунотерапии направлена на борьбу с такими заболеваниями, как рак и аутоиммунитет", - считает профессор Гэвин Райт, куратор эксперимента. "Она может быть невероятно эффективной в определенных группах людей, но далеко не во всех, оставляя многих людей без лечения. Наше исследование, ставшее кульминацией двадцатилетней работы, поможет получить ответы на вопросы: почему эти методы терапии эффективны лишь в некоторых группах и как адаптировать их для того, чтобы как можно больше людей могли получить от них пользу". 

В перспективе такая карта может стать фундаментом для профилактики и лечения аутоиммунных заболеваний, из-за которых иммунная система человека неправильно интерпретирует сигналы и атакует собственный организм. Возможность детально изучить влияние различных заболеваний на иммунную систему и разработать новые методы лечения, направленные на конкретные поверхностные белки, может стать новым мощным оружием в области медицины.

"Это исследование позволило создать новый уникальный инструмент, который может быть использован для изучения конкретных белков и путей, на которые было бы полезно нацелиться при разработке лекарств", - рассказывает профессор Беренд Снайдер. "Кроме того, он может спрогнозировать возможное влияние лекарства на различные механизмы, способные вызвать побочные эффекты. Вся эта информация поможет в разработке новых методов лечения и может стать важнейшим подспорьем в проведении клинических испытаний наиболее эффективных препаратов".

Результаты данного эксперимента были зарегистрированы в издании Nature.

Источники: ETH Zurich, journal Nature..

1. (https://www.nature.com/articles/s41586-022-05028-x)

2. (https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2022/08/first-map-of-immune-system-connections-reveals-new-therapeutic-opportunities.html)