Опубликовано сегодня (янв. 10) в Cell, исследование расшифровывает сложный механизм контроля, в котором множество различных генов участвует как в активации, так и в развитии Т-хелперных клеток. Понимание того, что регулирует развитие Т-клеток, также может помочь найти новые лекарства против аутоиммунных заболеваний, таких как аллергия или ревматоидный артрит, вызванных чрезмерно активной иммунной системой.
Иммунная система защищает организм от инфекций и опухолей, а Т-хелперные клетки 2-го типа (Th2) являются ключевым компонентом этого, выделяя определенные химические вещества, которые приказывают организму убивать захватчиков.
Т-хелперные клетки включаются при обнаружении захватчика. Затем им необходимо пройти именно верный путь, чтобы наилучшим образом помочь удалить эту конкретную инфекцию, – процесс, известный как дифференциация. Однако неясно, какие именно сигналы активируют эти клетки или говорят им, как развиваться и какие химические сигналы высвобождать.
Чтобы исследовать это, исследователи создали новую общегеномную библиотеку CRISPR из 88 000 руководств, которые позволили им отключить каждый из 20 000 генов Th2-клеток мыши. Имитируя инфекцию в культивируемых клетках Th2, они изучили, как отключение каждого отдельного гена в геноме влияет на активацию или дифференцировку. Они обнаружили множество различных генов, участвующих в регуляции развития Th2, и определили регуляторную сеть генов.
Д-р Йохан Хенрикссон, первый автор из Института Wellcome Sanger и Каролинского института, Швеция, сказал: «Это первый в истории непредвзятый полногеномный анализ активации и дифференцировки Т-хелперных клеток, помогающий нам понять, какие сигналы задействованы в иммунной системе. системное регулирование. Наше исследование показывает, что многие различные типы генов влияют как на активацию, так и на дифференцировку этих иммунных клеток, указывая на то, насколько тесно связаны эти два процесса."
Жизненно важно, чтобы активация и дифференцировка клеток Th2 хорошо контролировались.
Неэффективные клетки Th2 не контролируют инфекцию, тогда как, если они слишком активны, организм может атаковать себя в аутоиммунитетах. Исследование выявило несколько новых регуляторных генов и обнаружило, что фактор транскрипции PPARG особенно важен для регуляции клеток Th2.
Доктор Си Чен, первый автор из Института Wellcome Sanger, сказал: «В прошлом иммунологи изучали Th2 в основном по одному гену за раз. В этом исследовании мы разработали новую ретровирусную библиотеку CRISPR, которая позволила нам впервые эффективно отключить каждый отдельный ген в Т-хелперных клетках мыши.
Мы объединили CRISPR-скрининг с другими геномными технологиями, чтобы получить систематический обзор этих иммунных клеток. Это не только позволило нам идентифицировать гены, участвующие в регуляции Th2-клеток, но также могло быть использовано для изучения других иммунных клеток мыши и их регуляции."
Доктор Сара Тайхманн, старший автор из Института Wellcome Sanger и Кембриджского университета, сказала: «Это исследование поможет продвинуть вперед наше понимание иммунной системы.
Мы создали атлас наиболее важных генов, участвующих в регуляции иммунного ответа Т-хелперных клеток, и выделили определенные гены для дальнейшего изучения. Этот общедоступный ресурс будет чрезвычайно полезен для ученых, изучающих иммунную систему, и может привести к поиску новых иммуноактивирующих терапевтических средств против опухолей и инфекций или для подавления иммунного ответа для облегчения аллергии в будущем."