Теперь, в ходе нового исследования, которое указывает на потенциальные терапевтические цели при аутоиммунных заболеваниях, исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи идентифицировал генетические главные переключатели, которые повышают или понижают активность определенных типов иммунных клеток.
Удивительно, но, как выяснили исследователи, участки ДНК, составляющие эти главные переключатели, включают многочисленные генетические варианты, связанные с рядом аутоиммунных заболеваний.
Исследование доступно онлайн в Cell.
«Эти участки ДНК обычно действуют как главный диммер, включающий активность этих иммунных клеток», — сказал Юджин Олц, доктор философии, профессор патологии и иммунологии Вашингтонского университета и соавтор исследования. "В некоторых случаях индивидуальные вариации в ДНК человека, вероятно, изменяют настройки этих переключателей вверх, что приводит к чрезмерной активации иммунных клеток и аутоиммунным заболеваниям."
Олц и соавтор исследования Марко Колонна, доктор медицины, Роберт Рок Белливо, доктор медицины, профессор патологии Вашингтонского университета, изначально не намеревались связывать генетические варианты, связанные с аутоиммунными заболеваниями, с этими переключателями в иммунных клетках.
Они пытались понять, как два разных типа иммунных клеток могут играть одинаковую роль в борьбе с патогенами.
В частности, врожденные лимфоидные клетки действуют быстро, когда патоген вторгается в организм, отвечая на неспецифические сигналы опасности, исходящие от клеток в месте заражения. Напротив, Т-хелперам требуется несколько дней, чтобы отреагировать, и они активируются только тогда, когда они сталкиваются с патогеном, который они распознают.
Несмотря на то, что врожденные лимфоидные клетки и Т-хелперные клетки активируются в разное время и разными сигналами, они служат своего рода контрольной башней для иммунного ответа, посылая мощные молекулярные сигналы другим иммунным клеткам, чтобы обнажить их оружие и начать убивать вторгшихся микробов и уничтожение инфицированных клеток человека.
Если сигналы не контролируются строго, это оружие может быть направлено на клетки человека, что приведет к хроническому воспалению и развитию аутоиммунных состояний.
"Как это возможно, что врожденные лимфоидные клетки и Т-хелперы производят одни и те же сигнальные молекулы в ответ на вторжение патогенов, несмотря на то, что они активируются разными сигналами??"Спросила Колонна. «Мы начали изучать сходства и различия в способах регуляции экспрессии генов в этих двух типах клеток."
Используя клетки миндалин человека, исследователи сравнили паттерны активности генов в двух типах клеток.
Они смогли определить набор суперэнхансеров — участков ДНК, которые служат в качестве главных контрольных переключателей — для врожденных лимфоидных клеток и Т-хелперных клеток, которые регулируют гены, которые придают каждому типу клеток его уникальную идентичность и функцию.
«Это первый раз, когда эти наборы суперэнхансеров были нанесены на карту для этих типов клеток», — сказал Олц. «Посмотрев на эти супер-энхансеры, мы смогли идентифицировать ряд генов, которые, вероятно, будут иметь решающее значение для устранения патогенов, но которые раньше никто не считал важными."
Кроме того, исследователи обнаружили, что суперэнхансеры содержат множество генетических вариантов, связанных с аутоиммунными заболеваниями, такими как диабет, ревматоидный артрит, болезнь Крона и язвенный колит. По словам исследователей, это наблюдение может проложить путь к более индивидуальному лечению аутоиммунных заболеваний.
Например, пациенты могут быть разделены на группы на основе суперинхансера, в который попадает их генетический вариант, и терапия может быть нацелена на гены, регулируемые каждым конкретным суперинхансером.
«Генетики определили множество вариаций последовательностей ДНК, связанных с аутоиммунными заболеваниями, но было неясно, как они были задействованы, потому что они не входили ни в какие гены, которые, как известно, участвовали в развитии этих заболеваний», — сказал Колонна. "Мы первые, кто обнаружил вариации в регуляции врожденных лимфоидных клеток. Теперь, когда мы знаем, где находятся главные переключатели, мы можем видеть, что эти варианты связаны с аутоиммунным заболеванием, поскольку они влияют на регуляцию этих иммунных клеток."