Когда иммунные клетки атакуют, важна каждая деталь. Новое исследование показывает, как естественные киллеры и Т-клетки управляют высвобождением токсичных гранул — микроскопических структур, которые уничтожают заражённые вирусом или раковые клетки. Международное исследование, проведённое группой учёных и опубликованное в Science Immunology, выявило неожиданную связь между метаболизмом липидов и способностью иммунной системы доставлять смертоносный груз, что позволило по-новому взглянуть на генетические заболевания.
Наша иммунная система полагается на специализированные клетки, такие как естественные киллеры (NK) и Т-клетки, которые находят и уничтожают опасных захватчиков, например вирусы или раковые клетки. Для этого они высвобождают «упаковки», наполненные мощными молекулами — так называемыми цитотоксическими гранулами, — которые убивают инфицированные клетки. Хотя некоторые ключевые молекулы были идентифицированы благодаря изучению иммунных нарушений и их последствий, другие молекулы, которые могут играть важную роль в механизме высвобождения, до сих пор неизвестны.
Группа ученых во главе с Кааном Бозтугом, профессором Венского медицинского университета, сделала открытие, которое меняет понимание того, как иммунная система борется с болезнями.
Используя метод генетического скрининга на основе CRISPR, исследователи выявили ряд неожиданных генов, которые играют ключевую роль в точном высвобождении цитотоксических гранул в NK- и Т-клетках человека. Удивительно, но многие из этих генов связаны с метаболизмом липидов в клетках. Команда обнаружила, что определённые липиды помогают направлять важные белки в нужное место внутри иммунных клеток, в том числе для целенаправленного высвобождения цитотоксических гранул и доставки их смертоносных компонентов для защиты организма.
Это открытие не только помогает понять, как работают иммунные клетки, но и проливает свет на заболевания, вызванные генетическими дефектами, такие как некоторые редкие нервные расстройства и наследственные проблемы с иммунитетом. «Систематически изучая генетические пути и сочетая функциональную геномику с механистическим подходом, мы открыли новую группу генов, которые контролируют работу Т- и NK-клеток и уничтожают как инфицированные вирусом, так и опухолевые клетки», — говорит соавтор исследования Артём Калиниченко.
«Удивительно видеть, как молекулы, изначально известные из области нейробиологии и связанные с метаболизмом и модификацией липидов, также играют ключевую роль в отдельном механизме иммунной защиты, — добавляет Якоб Хюмер, соавтор исследования. — Наши результаты поднимают вопросы о том, как общие клеточные пути формируют совершенно разные биологические системы».
«Нам удалось обнаружить совершенно неожиданную связь между биологией липидов и функциями иммунных клеток и тем самым связать, казалось бы, не связанные между собой биологические процессы. Результаты помогут улучшить диагностику пациентов с редкими иммунными нарушениями, а также будут полезны для разработки методов иммунотерапии рака в будущем», — заключает старший автор Каан Бозтуг.
[Фото: Artem Kalinichenko / CeMM Research Center for Molecular Medicine of the Austrian Academy of Sciences]
