SUUR EDASIMINEK ⟩ Teadlased avastavad uusi immuunhäiretega seotud T-rakke ja geene

CAR T-rakuteraapia mitte-hodgkini lümfoomi (NHL) korral. Foto: Shutterstock

Yasuhiro Murakawa juhitud teadlased RIKENi Integratiivsete Meditsiiniteaduste Keskuses (IMS) ja Kyoto Ülikoolis Jaapanis ning IFOM ETS Itaalias on avastanud mitu haruldast tüüpi abistaja-T-rakke, mis on seotud immuunhäiretega, nagu hulgiskleroos, reumatoidartriit ja isegi astma.

Ajakirjas Science avaldatud avastused said võimalikuks tänu äsja väljatöötatud tehnoloogiale, mida nad nimetavad ReapTEC-iks, mis tuvastas haruldaste T-rakkude alatüüpide geneetilised võimendajad, mis on seotud spetsiifiliste immuunhäiretega. Uus T-rakkude atlas on avalikult kättesaadav ja peaks aitama välja töötada uusi immuunvahendatud haiguste ravimteraapiaid.

Abistaja T-rakud on teatud tüüpi valged verelibled, mis moodustavad suure osa immuunsüsteemist. Nad tunnevad ära patogeenid ja reguleerivad immuunvastust. Paljud immuunvahendatud haigused on põhjustatud T-rakkude ebanormaalsest funktsioonist. Autoimmuunhaiguste, nagu hulgiskleroos, korral ründavad nad ekslikult kehaosi, nagu oleksid need patogeenid.

Allergiate korral reageerivad T-rakud üle keskkonnas leiduvatele kahjututele ainetele nagu õietolm. Teame mitmeid levinud T-rakke, kuid hiljutised uuringud on näidanud, et eksisteerivad haruldased ja spetsiifilised T-rakkude tüübid ning need võivad olla seotud immuunvahendatud haigustega.

Kõigis rakkudes, sealhulgas T-rakkudes, on DNA piirkonnad, mida nimetatakse «võimendajateks». See DNA ei kodeeri valke. Selle asemel kodeerib see väikeseid RNA tükke ja suurendab teiste geenide ekspressiooni. T-raku võimendaja DNA variatsioonid põhjustavad seetõttu erinevusi geeniekspressioonis ja see võib mõjutada T-rakkude toimimist. Mõned võimendajad on kahesuunalised, mis tähendab, et mõlemat DNA ahelat kasutatakse võimendaja RNA matriitsina.

RIKEN IMSi mitmete erinevate laborite teadlased ja kolleegid teistest instituutidest tegid koostööd, et arendada uut ReapTEC-tehnoloogiat ja otsida seoseid kahesuunaliste T-rakkude võimendajate ja immuunhaiguste vahel.

Pärast ligikaudu miljoni inimese T-raku analüüsimist leidsid nad mitu haruldaste T-rakkude tüüpide rühma, mis moodustasid vähem kui viis protsenti koguarvust. ReapTEC-i rakendamine nendele rakkudele tuvastas peaaegu 63 000 aktiivset kahesuunalist võimendajat. Et teha kindlaks, kas mõni neist võimendajatest on seotud immuunhaigustega, pöördusid nad genoomi hõlmavate assotsiatsiooniuuringute (GWAS) poole, mis on teatanud paljudest geneetilistest variantidest, mida nimetatakse ühe nukleotiidi polümorfismideks, mis on seotud erinevate immuunhaigustega.

Kui teadlased ühendasid GWAS-i andmed oma ReapTEC-analüüsi tulemustega, leidsid nad, et immuunvahendatud haiguste geneetilised variandid paiknesid sageli nende tuvastatud haruldaste T-rakkude kahesuunalises võimendaja DNA-s. Seevastu neuroloogiliste haiguste geneetilised variandid ei näidanud sarnast mustrit, mis tähendab, et nende haruldaste T-rakkude kahesuunalised võimendajad on seotud spetsiifiliselt immuunvahendatud haigustega.

Andmetesse veelgi süvenedes suutsid teadlased näidata, et teatud haruldaste T-rakkude üksikud võimendajad on seotud spetsiifiliste immuunhaigustega. Üldiselt suutsid nad 63 000 kahesuunalise võimendaja hulgast tuvastada 606, mis sisaldasid 18 immuunvahendatud haigusega seotud ühe nukleotiidi polümorfisme.

Lõpuks suutsid teadlased tuvastada mõned geenid, mis on nende haigustega seotud võimendajate sihtmärgid. Näiteks kui nad aktiveerisid võimendaja, mis sisaldas põletikulise soolehaigusega seotud geneetilist varianti, käivitas saadud võimendaja RNA IL7R geeni ülesreguleerimise.

«Lühikese jooksul oleme välja töötanud uue genoomika meetodi, mida saavad kasutada teadlased üle kogu maailma,» ütleb Murakawa. «Seda meetodit kasutades avastasime nii uut tüüpi abistaja-T-rakke kui ka immuunhäiretega seotud geene. Loodame, et need teadmised aitavad paremini mõista inimese immuunvahendatud haiguste aluseks olevaid geneetilisi mehhanisme.»

Pikemas perspektiivis usuvad teadlased, et järelkatsetega on võimalik tuvastada uusi molekule, mida saab kasutada immuunvahendatud haiguste raviks, kirjutab