Ученые открывают новые Т-клетки и гены, связанные с иммунными нарушениями

Исследователи под руководством Ясухиро Муракавы из Центра интегративных медицинских наук RIKEN (IMS) и Университета Киото в Японии и IFOM ETS в Италии обнаружили несколько редких типов Т-хелперов, которые связаны с аутоиммунными заболеваниями, такими как рассеянный склероз, ревматоидный артрит и даже астма.

Эти открытия, опубликованные в журнале Science, стали возможны благодаря недавно разработанной технологии под названием ReapTEC, которая выявила генетические усилители в редких подтипах Т-клеток, связанных со специфическими иммунными реакциями.

В случае аллергии Т-клетки слишком остро реагируют на безвредные вещества в окружающей среде, такие как пыльца. Известны несколько видов Т-клеток, но недавние исследования показали, что существуют их редкие и специализированные подтипы, которые могут быть связаны с иммуноопосредованными заболеваниями.

Во всех клетках, включая Т-лимфоциты, есть участки ДНК, называемые "энхансерами". Эта ДНК не кодирует белки. Вместо этого она кодирует небольшие фрагменты РНК и усиливает экспрессию других генов. Таким образом, вариации в ДНК-энхансере Т-клеток приводят к различиям в экспрессии генов, что может повлиять на функционирование Т-клеток. Некоторые энхансеры являются двунаправленными, что означает, что обе нити ДНК используются в качестве матриц для энхансерной РНК.

Исследователи из нескольких различных лабораторий RIKEN IMS, а также коллеги из других институтов объединились для разработки новой технологии ReapTEC и поиска связей между двунаправленными усилителями Т-клеток и иммунными заболеваниями.

Проанализировав около миллиона человеческих Т-клеток, они обнаружили несколько групп редких типов Т-клеток, на долю которых приходится менее 5% от общего числа. Применение ReapTEC к этим клеткам выявило почти 63 000 активных двунаправленных усилителей. Чтобы определить, связан ли какой-либо из этих усилителей с иммунными заболеваниями, они обратились к общегеномным ассоциативным исследованиям (GWAS), вывившим многочисленные генетические варианты, называемые однонуклеотидными полиморфизмами, связанными с различными иммунными заболеваниями.

Когда исследователи объединили данные GWAS с результатами своего анализа ReapTEC, они обнаружили, что генетические варианты иммуноопосредованных заболеваний часто локализуются в двунаправленной энхансерной ДНК редких Т-клеток. Напротив, генетические варианты неврологических заболеваний не демонстрировали подобной закономерности, что означает, что двунаправленные усилители в этих редких Т-клетках специфически связаны с иммуноопосредованными заболеваниями.

Углубившись в изучение полученных данных, исследователи смогли показать, что отдельные усилители в некоторых редких Т-клетках связаны со специфическими иммунными заболеваниями. В целом, среди 63 000 двунаправленных энхансеров они смогли идентифицировать 606, которые включали однонуклеотидные полиморфизмы, связанные с 18 иммуноопосредованными заболеваниями.

Наконец, исследователи смогли идентифицировать некоторые гены, которые являются мишенями этих энхансеров, связанных с заболеваниями. Например, когда они активировали энхансер, содержащий генетический вариант, связанный с воспалительными заболеваниями кишечника, полученная энхансерная РНК активировала активацию гена IL7R.

Исследователи полагают, что в долгосрочной перспективе последующие эксперименты позволят идентифицировать новые молекулы, которые могут быть использованы для лечения иммуноопосредованных заболеваний.

Источник: Scientists discover new T cells and genes related to immune disorders (medicalxpress.com)