Istraživači predvođeni Jasuhirom Murakavom iz RIKEN Centra za integrativne medicinske nauke (IMS) i Univerziteta Kjoto u Japanu i IFOM ETS u Italiji otkrili su nekoliko retkih tipova pomoćnih T ćelija koje su povezane sa imunološkim poremećajima kao što su multipla skleroza, reumatoidni artritis i čak i astma.
Objavljena u časopisu Nauka, otkrića su omogućila novorazvijena tehnologija koju nazivaju ReapTEC, koja je identifikovala genetske pojačivače u retkim podtipovima T ćelija koji su povezani sa specifičnim imunološkim poremećajima. Novi atlas T ćelija je javno dostupan i trebalo bi da pomogne u razvoju novih terapija lekovima za bolesti posredovane imunitetom.
Pomoćne T ćelije su neka vrsta belih krvnih zrnaca koje čine veliki deo imunog sistema. Oni prepoznaju patogene i regulišu imuni odgovor. Mnoge imunološki posredovane bolesti su uzrokovane abnormalnom funkcijom T ćelija. Kod autoimunih bolesti kao što je multipla skleroza, oni greškom napadaju delove tela kao da su patogeni.
U slučaju alergija, T ćelije preterano reaguju na bezopasne supstance u okruženju poput polena. Znamo za nekoliko uobičajenih T ćelija, ali nedavne studije su pokazale da postoje retki i specijalizovani tipovi T ćelija, koji bi mogli biti povezani sa bolestima posredovanim imunitetom.
Unutar svih ćelija, uključujući T ćelije, postoje regioni DNK koji se nazivaju „pojačivači“. Ova DNK ne kodira proteine. Umesto toga, on kodira male delove RNK i pojačava ekspresiju drugih gena. Varijacije u DNK pojačivača T ćelija stoga dovode do razlika u ekspresiji gena, a to može uticati na funkcionisanje T ćelija. Neki pojačivači su dvosmerni, što znači da se oba lanca DNK koriste kao šabloni za pojačivač RNK.
Istraživači iz nekoliko različitih laboratorija u RIKEN IMS, kao i kolege sa drugih instituta, udružili su se da razviju novu ReapTEC tehnologiju i traže veze između dvosmernih pojačivača T ćelija i imunoloških bolesti.
Nakon analize oko milion ljudskih T ćelija, pronašli su nekoliko grupa retkih tipova T ćelija, koje čine manje od 5% ukupnog broja. Primenom ReapTEC-a na ove ćelije identifikovano je skoro 63.000 aktivnih dvosmernih pojačivača. Da bi se utvrdilo da li je bilo koji od ovih pojačivača povezan sa imunološkim bolestima, oni su se okrenuli studijama asocijacija na nivou genoma (GVAS), koje su prijavile brojne genetske varijante, nazvane jednonukleotidni polimorfizmi, koji su povezani sa različitim imunološkim bolestima.
Kada su istraživači kombinovali GVAS podatke sa rezultatima njihove ReapTEC analize, otkrili su da su genetske varijante za imunološki posredovane bolesti često locirane unutar dvosmernog pojačivača DNK retkih T ćelija koje su identifikovali. Nasuprot tome, genetske varijante za neurološke bolesti nisu pokazale sličan obrazac, što znači da su dvosmerni pojačivači u ovim retkim T ćelijama vezani specifično za imunološki posredovane bolesti.
Idući još dublje u podatke, istraživači su uspeli da pokažu da su pojedinačni pojačivači u određenim retkim T ćelijama povezani sa specifičnim imunološkim bolestima. Sve u svemu, među 63.000 dvosmernih pojačivača, uspeli su da identifikuju 606 koji su uključivali jednonukleotidne polimorfizme povezane sa 18 imunološki posredovanih bolesti.
Na kraju, istraživači su uspeli da identifikuju neke od gena koji su mete ovih pojačivača povezanih sa bolestima. Na primer, kada su aktivirali pojačivač koji je sadržao genetsku varijantu povezanu sa inflamatornom bolešću creva, rezultujuća pojačivačka RNK je pokrenula povećanje regulacije IL7R gena.
„Kratkoročno, razvili smo novu metodu genomike koju mogu da koriste istraživači širom sveta“, kaže Murakava. „Koristeći ovu metodu, otkrili smo nove tipove T ćelija pomagača, kao i gene povezane sa imunološkim poremećajima. Nadamo se da će ovo znanje dovesti do boljeg razumevanja genetskih mehanizama koji leže u osnovi bolesti izazvanih ljudskim imunitetom.“
Dugoročno, istraživači veruju da će naknadni eksperimenti moći da identifikuju nove molekule koji se mogu koristiti za lečenje bolesti posredovanih imunitetom.
