Чтобы лучше понять, что происходит во время иммунных реакций в организме, исследователи из Тюбингенского университета разработали новый способ маркировки Т-клеток, позволяющий им отслеживать движение Т-клеток у мышей с помощью неинвазивной технологии эмиссии позитронов (ПЭТ). Исследователи во главе с профессором Берндом Пихлером из Центра визуализации Вернера Сименса работали с дерматологами, патологами и иммунологами в университетских больницах и в Немецком консорциуме трансляционных исследований рака. Они описывают новую технику в последнем выпуске PNAS.
Т-клетки иммунной системы являются ключевой отправной точкой для исследователей, разрабатывающих иммунотерапию против рака и аутоиммунных заболеваний. Т-клетки постоянно перемещаются по телу, проверяя наличие патогенов и больных клеток. Если какая-либо из этих структур, которые соответствуют специфическим рецепторам Т-клеток, как ключ, подходит к правильному замку, тогда Т-клетка будет пролиферировать и испускать серию сигналов, начиная процесс искоренения больной клетки. Каждая Т-клетка распознает только один определенный узор на поверхности клетки, и существуют тысячи различных Т-клеток. Если Т-клетки не попадают в цель или по ошибке приказывают уничтожить здоровую клетку, результатом будет заболевание в виде инфекции, рака, аллергии или аутоиммунных состояний.
Предыдущие методы, использовавшиеся для отслеживания движения Т-клеток с помощью ПЭТ, приводили к нарушению или даже повреждению клеток. В этом последнем исследовании ученые поместили антитело со слабым радиоактивным компонентом на рецепторы на внешней мембране Т-клеток. Это излучение можно было увидеть и измерить с помощью устройства ПЭТ. Т-клетки постоянно перерабатывают рецепторы на своей внешней мембране, транспортируя их внутрь клетки – в данном случае вместе с радиоактивным маркером. "Блокированный рецептор Т-клеток больше не может распознавать специфический антиген," говорит ведущий автор исследования, доктор. Кристоф Гриссинджер. "Но специфические рецепторы быстро пополняются, и иммунная реакция практически не нарушается." У исследователей есть около 48 часов на измерения – после этого радиоактивный материал в значительной степени распался, а излучение слишком слабое.
"Маркер остается стабильным в Т-клетке в течение этого времени," руководитель проекта д-р. Манфред Ниллинг объясняет. Несмотря на наличие маркера, функции Т-клеток практически не нарушаются, а технология ПЭТ обеспечивает высококонтрастные изображения. Исследователи смогли наблюдать в прямом эфире, как Т-клетки нацелены и конкретно мигрируют в инфицированные ткани. Благодаря сравнительному контрольному тестированию, в котором исследователи вызывали воспаление, используя очень похожие антигены, не соответствующие конкретной Т-клетке, они смогли доказать, что Т-клетки мигрируют только в ткань, воспаленную их специфическим антигеном.
"Этот метод может быть применен к другим типам клеток иммунной системы – везде, где рецепторы на мембране часто обновляются," говорит Гриссинджер. Уже есть планы применить эту технику на людях. По словам исследователей, методы визуализации становятся все более важными в областях клеточной иммунотерапии и трансплантации стволовых клеток. Например, визуализация может использоваться в новых методах лечения рака, в которых собственная иммунная система пациента используется для нацеливания на опухолевые клетки. "Мы сможем пометить обработанные иммунные клетки так же, как и Т-клетки, и отследить, мигрируют ли они в опухоли, как планировалось," говорит Кнеллинг.