کشف طیفی از پاسخ های سلول های T می تواند بینش جدیدی در مورد بیماریهای ایمنی ارائه دهد

15 آوریل 2020 - کشف این که سلولهای T ایمنی بدن، طیفی از پاسخ ها را می دهند، می تواند اطلاعات بیشتری از نحوه پاسخ سیستم ایمنی بدن به عفونت ها و سرطان، و آنچه در بیماری های ایمنی اتفاق می افتد، ارائه دهد.

مطالعه ی محققان موسسه Wellcome Sanger ،  Open Targets، Biogenو GSKکه در Nature Communications منتشر گردید، نشان داد که حتی سلولهای T با خاطره بسیار آموزش دیده نیز از آنچه قبلاً تصور می شد کمتر تخصصی هستند و قادر به پاسخگویی به سیگنالهای ایمنی جدید می باشند. این کشف پیامدهایی برای تحقیقات ایمنی دارد و می تواند به عنوان مثال به درک چگونگی پاسخ بدن به عفونت های ویروسی کمک کند.

سلولهای T گلبولهای سفید کلیدی هستند که با عفونت و بیماری مبارزه می کنند و مانند پلیس پاسخ سیستم ایمنی بدن را هدایت می کنند. نوزادان با سلولهای T بی تجربه و خام متولد می شوند که در اثر تماس با باکتری ها یا ویروس ها تغییر می کنند و به سلول های T با خاطره ای خاص تبدیل می شوند که مبارزه با این عفونتها را به خاطر می سپارند. این سلولهای T خاطره می توانند دفعه بعد که با همان تهدید مواجه شدند، سریعتر واکنش نشان دهند، و به سیستم ایمنی بدن می گویند که به سرعت عفونت را از بین ببرد. به همین ترتیب، واکسیناسیون با وارد کردن یک فرم ایمن از ویروس مهاجم یا باکتری، سبب تولید زیاد سلولهای T  با خاطره ی خاصی شده و سیستم ایمنی ما را آموزش می دهد تا در مقابل چنین ویروس ها یا باکتریهایی فورا وارد عمل شود و آنها را از بین ببرد.

هر گونه اختلالی در سلول های T ، می تواند منجر به نقص شدید ایمنی شود و افراد را مستعد عفونت کند. از طرف دیگر، در بیماری های خود ایمنی مانند آرتریت روماتوئید و دیابت نوع 1 بدن به اشتباه برخی از سلول های خود را به عنوان مهاجم تشخیص می دهد و پاسخ ایمنی نامناسبی را فعال می کند که منجر به حمله به سلولهای خودی می شود.

محققان برای درک بهتر نحوه ی شکل گیری و واکنش سلول های T خاطره در طول بیماری، خون داوطلبان سالم را گرفته و سلول های T آنها را تجزیه و تحلیل کردند. آنها دقیقاً مشخص كردند كه چه ژنهایی در هر یک از سلول T روشن می شوند، و این نشان می دهد كه این سلول چه كاری انجام می دهد. آنها همچنین این سلولهای T را با مولکولهای مختلف ایمنی بدن به نام سیتوکینها آزمایش کردند تا بتوانند رفتاری را که آنها احتمالا در بدن دارند، تقلید و بررسی کنند.

محققان دریافتند که به جای بروز یک تغییر ساده، از یک سلول بی تجربه و خام به یک سلول T خاطره، به نظر می رسد که یک زنجیره ی مداوم توسعه ی سلولهای T اتفاق می افتد. آنها دریافتند كه هرچه بیشتر سلول T توسط یك سیگنال فعال شود، سلول T را بیشتر آموزش می دهد و در نتیجه این سلول T سریعتر می تواند به آن سیگنال خاص پاسخ دهد.

دکتر Eddie Cano Gamez ، نویسنده اول این مقاله از موسسه ی Wellcome Sanger و Open Targets، گفت: پیش از این مردم تصور می کردند سلول های T خاطره دارای دو مرحله ی توسعه هستند، اما ما کشف کردیم که طیف کاملی از تجربه ی خاطره وجود دارند. از سلولهای T ساده که هرگز تاکنون فعال نشده اند، تا سلولهای T خاطره که بسیار آموزش دیده هستند و می توانند به سرعت واکنش نشان دهند، و بسیاری از سلولهای T  حد واسط بین حالت بدون آموزش و شدیدا آموزش دیده، وجود دارند. این طیف نه تنها بر سرعتی که سلول قادر به پاسخ دهی است، بلکه حتی به این که به چه سیگنال هایی نیز می تواند پاسخ دهد، تاثیر می گذارد.

این مطالعه نشان داد که سلولهای T همچنین دارای تسلسلی از پاسخ گویی نسبت به سایر سیگنالهای شیمیایی هستند، این نشان می دهد که آنها از آنچه که قبلاً تصور می شد، کمتر تخصصی هستند. محققان دریافتند که حتی سلولهای T خاطره که بسیار آموزش دیده اند می توانند توسط سیگنالهای ایمنی جدیدی تحریک شوند.

محققان دریافتند كه برخی از سیگنالها بسته به سطح تجربه ی سلولهای T، پاسخهای بسیار متفاوتی در سلولهای خاطره ایجاد می كنند. هنگامی که یک سیگنال شیمیایی خاص (تبدیل کننده فاکتور رشد  یا TGF ) به سلول های ساده ی T اضافه شد، پاسخ آنها تولید سلول های T تنظیم کننده، برای آرامش سیستم ایمنی بدن بود. با این حال، همین ماده شیمیایی اثر متضادی را بر روی سلولهای T خاطره ی بسیار آموزش دیده داشت و باعث شد مواد شیمیایی بیشتری که باعث التهاب می شوند را آزاد کنند.

همکاری بین محققان مؤسسه سانگر،GSK ، Biogen  و سایر شرکای Open Targets ، باعث می شود ترجمه این نتایج تحقیقاتی به درمانهای جدید تقویت شود.

دکتر Gosia Trynka ، نویسنده ارشد این مقاله از موسسه Wellcome Sanger و  Open Targets، گفت: از اینکه پاسخ سلولهای T خاطره چقدر می تواند انعطاف پذیر و پیچیده باشد، شگفت زده شدیم. درک این پاسخ متنوع از سلولهای T می تواند به ما در درک پاسخ بدن به عفونت هایی نظیر ویروس ها کمک کند، و همچنین سرنخ هایی راجع به آنچه در بیماری های ایمنی مانند آسم و دیابت نوع 1 رخ می دهد، ارائه دهد. هدف ما این است که با فهم مسیرهای درگیر در پاسخ ایمنی طبیعی، اهداف دارویی بهتری برای تولید داروهای جدید پیدا کنیم.

منبع:

Cano-Gamez, E., et al. (2020) Single-cell transcriptomics identifies an effectorness gradient shaping the response of CD4+ T cells to cytokines. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-15543-y.

https://www.news-medical.net/news/20200415/Discovery-of-T-cells-response-spectrum-could-new-shed-light-on-immune-diseases.aspx