Когда иммунные клетки начинают атаку, имеет значение каждый нюанс. Новое исследование показывает, как естественные киллеры и Т-клетки контролируют высвобождение токсичных гранул — микроскопических структур, предназначенных для уничтожения клеток, поражённых вирусами или раком. К международному исследованию присоединились ученые из разных стран опубликованное в Science Immunology, проведенное исследование обнаружило неожиданную взаимосвязь между обменом жиров и способностью иммунной системы осуществлять доставку разрушительных веществ, что предоставило возможность переосмыслить генетические нарушения.
Иммунная защита организма зависит от работы специализированных клеток, включая естественные киллеры (NK) и Т-клетки. Эти клетки обнаруживают и ликвидируют потенциально опасные агенты, такие как вирусы или раковые клетки, путем высвобождения «пакетов», содержащих сильные молекулы – цитотоксические гранулы, которые приводят к гибели инфицированных клеток. Несмотря на то, что некоторые ключевые молекулы были определены в результате исследований иммунных дисфункций и их последствий, другие молекулы, которые могут участвовать в процессе высвобождения, остаются невыясненными.
Исследователи под руководством Кааана Бозтуга, профессора Венского медицинского университета, совершили открытие, пересматривающее представления об иммунных процессах и борьбе организма с заболеваниями.
Благодаря методу генетического скрининга, основанному на CRISPR, ученым удалось обнаружить несколько неожиданных генов, оказывающих значительное влияние на процесс точного высвобождения цитотоксических гранул в NK- и Т-клетках человека. Примечательно, что многие из этих генов связаны с метаболическими процессами, происходящими с липидами внутри клеток. Исследователи выяснили, что определенные липиды способствуют направленному перемещению ключевых белков внутри иммунных клеток, в частности, для целенаправленного высвобождения цитотоксических гранул и доставки их опасных компонентов, обеспечивающих защиту организма.
Полученные данные не только позволяют лучше разобраться в механизмах функционирования иммунных клеток, но и помогают понять природу болезней, возникающих из-за генетических аномалий, включая некоторые редкие неврологические нарушения и наследственные иммунодефициты. «Благодаря систематическому изучению генетических путей и объединению функциональной геномики с механистическим подходом, нам удалось выявить новую группу генов, регулирующих деятельность Т- и NK-клеток, отвечающих за уничтожение клеток, пораженных вирусами, и опухолевых клеток», — отметил соавтор исследования Артём Калиниченко.
«Поразительно, что молекулы, ранее известные благодаря их роли в нейробиологии и связанной с метаболизмом и изменением липидов, также оказываются важными для отдельного механизма иммунной защиты, — отмечает Якоб Хюмер, один из авторов исследования. Полученные данные ставят под вопрос то, как общие клеточные процессы влияют на формирование различных биологических систем».
«Мы выявили неожиданную взаимосвязь между биологией липидов и работой иммунных клеток, объединив таким образом, казалось бы, не зависящие друг от друга биологические процессы. Полученные данные помогут совершенствовать диагностику у пациентов с редкими иммунными расстройствами и могут быть применены для создания новых подходов к иммунотерапии онкологических заболеваний», — отмечает ведущий автор Каан Бозтуг.
[Фото: Artem Kalinichenko / Центр молекулярной медицины CeMM Австрийской академии наук ]