Ученые Высшей школы экономики, Института биоорганической химии Российской академии наук (ИБХ РАН) и онкологического центра имени Слоуна Кеттеринга создали генетическую модель, которая помогает понять, как организм сдерживает аутоиммунные и онкологические заболевания. Исследователи опубликовали свои результаты в журнале Nature Immunology.
Иммунная система человека и животных позволяет им противостоять инфекционным заболеваниям. То есть они распознают патогены, такие как вирусы, бактерии, грибы, простейшие и многоклеточные паразиты, и уничтожают их. Т-лимфоцит или "лимфоцит-помощник" это особый тип иммунных клеток, которые идентифицируют патогены и помогают другим иммунным клеткам уничтожать как патогены, так и клетки, которые они заражают. Хелперные лимфоциты также содержат специализированный клон, называемый Т-регуляторным или "Трег" что вместо того, чтобы помогать бороться с инфекцией, фактически подавляет реакцию нормальных лимфоцитов. Мутации, мешающие развитию и правильному функционированию Treg-клеток, приводят к катастрофическим последствиям для организма. У мышей и людей без Treg-клеток развиваются фатальные аутоиммунные заболевания, вызванные неконтролируемой атакой Т-хелперных клеток на собственные клетки организма.
Ученые изучили свойства белка Foxp3, который отвечает за развитие и правильное функционирование Treg-клеток. Они обнаружили, что удаление гена белка Foxp3 из геномной ДНК предотвращает развитие Treg-клеток, что приводит к гибели организма. Также известно, что многочисленные аутоиммунные заболевания связаны с аномальным синтезом Foxp3 и количеством Treg-клеток. Белок Foxp3 работает не сам по себе, а как часть комплекса белков, которые помогают ему регулировать работу генов, необходимых для правильного функционирования клеток Treg. Этот набор белков включает Foxp1, который был предметом гораздо меньших исследований.
Авторы этого исследования под руководством Александра Руденского создали генетическую модель, чтобы объяснить, как именно белок Foxp1 влияет на Foxp3. Они начали с удаления части гена Foxp1 в Treg у лабораторных мышей. Сравнение "обычный" клетки с клетками, из которых был удален Foxp1, показали, что Foxp3 намного хуже связывает ДНК в отсутствие Foxp1. То есть гены белков, имеющих решающее значение для правильного функционирования Treg-клеток, не работают правильно без Foxp1. Таким образом, если Foxp3 важен для Treg, то Foxp1 также имеет большое значение, потому что его удаление отрицательно влияет на Foxp3. По словам исследователей, понимание структуры комплекса белков, в который входят Foxp3 и Foxp1, является ключом к созданию лекарств, которые могут избирательно воздействовать на клетки Treg.
"Результаты значительно расширяют наши знания о молекулярных механизмах, регулирующих иммунологическую толерантность, которые можно использовать для лечения рака и аутоиммунных заболеваний," отмечает Юрий Рубцов, соавтор исследования, доцент факультета биологии и биотехнологий НИУ ВШЭ, старший научный сотрудник Лаборатории молекулярной онкологии ИБХ РАН. "Раковые опухоли привлекают Treg-клетки для защиты от иммунной системы организма. Чем больше Treg-клеток присутствует в опухоли, тем хуже прогноз пациента. Таким образом, если бы мы могли контролировать количество и активность Treg-клеток, например, уменьшая их в случае опухоли или, наоборот, увеличивая их в случае аутоиммунного заболевания, мы могли бы создать безопасные лекарства для лечения неизлечимых ранее заболеваний. болезни."