Oamenii de știință găsesc o nouă formă de imunitate

„Merele rele” ale sistemului imunitar sunt, de asemenea, arma sa secretă, potrivit unor cercetări majore australiene publicate astăzi în revista Science, lider mondial.

buni

Într-o premieră mondială, oamenii de știință de la Institutul Garvan de Cercetare Medicală din Sydney au dezvăluit cum o populație de anticorpi „răi” din sistemul imunitar - care sunt de obicei „reduși la tăcere” pentru că pot dăuna organismului - pot oferi protecție crucială împotriva invadării microbilor. Cercetarea a fost efectuată la șoareci.

Se știe că anticorpii „răi” reacționează împotriva propriilor țesuturi ale organismului și pot provoca boli autoimune. Din acest motiv, s-a crezut cândva că au fost aruncați de sistemul imunitar sau că au devenit inactivi pe termen lung. Cu toate acestea, noile descoperiri arată pentru prima dată că anticorpii „răi” trec printr-un proces rapid de „răscumpărare” și sunt activați atunci când organismul se confruntă cu o amenințare de boală pe care alți anticorpi nu o pot aborda.

Drept urmare, anticorpii „răscumpărați” nu mai amenință corpul, ci devin în schimb arme puternice pentru combaterea bolilor - și în special a bolilor care evită sistemul imunitar deghizându-se pentru a arăta ca țesut normal al corpului.

Profesorul Chris Goodnow, care a condus noua cercetare împreună cu A/Prof Daniel Christ (ambele Divizia de Imunologie, Garvan), spune că noile descoperiri se vor schimba fundamental gândindu-ne la modul în care sistemul imunitar ne protejează.

„Am crezut odată că anticorpii dăunători au fost aruncați de corp - ca câteva mere rele în butoi - și nimeni nu avea nicio idee că ai putea începe cu un anticorp„ rău ”și să-l faci bun.

„Din aceste noi descoperiri, știm acum că fiecare anticorp este prețios atunci când vine vorba de combaterea microbilor invadatori - și această nouă înțelegere înseamnă că anticorpii„ răi ”sunt o resursă valoroasă pentru dezvoltarea vaccinurilor HIV și pentru alte boli care se ascund sub acoperire. in corp. "

Acest studiu a fost posibil datorită generozității Fundației Bill și Patricia Ritchie și prin finanțare de la Consiliul Național de Cercetare în Sănătate și Medicină (Australia).

Realizarea celei mai grele sarcini a sistemului imunitar

Noua cercetare pare să rezolve un mister de durată care i-a nedumerit pe oamenii de știință de zeci de ani: cum atacă sistemul imunitar invadând microbii care arată aproape identici cu moleculele proprii ale corpului, fără a lansa un atac asupra corpului în același timp?

Campylobacter, HIV și altele sunt ținte deosebit de problematice pentru sistemul imunitar, deoarece au evoluat până să pară aproape identice cu propriile molecule ale corpului; sunt „lupi în haine de oaie”. Acest lucru face dificilă atacarea sistemului imunitar, deoarece evită în mod sistematic utilizarea anticorpilor care pot ataca „sinele”.

Pentru a înțelege modul în care sistemul imunitar recunoaște acești „lupi în haine de oaie”, oamenii de știință de la Institutul Garvan au pus la cale o armată misterioasă de celule imune din sânge.

Anticorpii „răi” se ascund în interiorul celulelor B reduse la tăcere

Armata de celule tăcute conține milioane de celule imune cunoscute sub numele de celule B - care produc anticorpi pentru combaterea bolilor. Spre deosebire de alte celule B, celulele acestei armate reprezintă un pericol pentru corp. Acest lucru se datorează faptului că pot produce anticorpi „răi”, care pot ataca „sinele” și pot provoca boli autoimune. Din acest motiv, acestea sunt menținute într-o stare de tăcere pe termen lung (cunoscută sub numele de anergie).

Profesorul Chris Goodnow a descoperit celulele tăcute în urmă cu 30 de ani - și de atunci lucrează pentru a le înțelege funcția.

„Marea întrebare legată de aceste celule a fost de ce sunt acolo și în număr atât de mare”, spune prof. Goodnow. "De ce corpul păstrează aceste celule, ale căror anticorpi reprezintă un risc real pentru sănătate, în loc să le distrugă complet, așa cum am crezut cândva?"

Noile descoperiri par să răspundă la această întrebare, arătând că celulele selectate din armată pot fi trezite din nou pentru a lupta împotriva invadatorilor - dar numai odată ce anticorpii lor „răi” sunt buni.

„Am arătat că aceste celule reduse la tăcere au un scop crucial, spune Deborah Burnett, un doctorand la Garvan a cărui lucrare stă la baza studiului.” Departe de „înfundarea” sistemului imunitar fără un motiv întemeiat, ei ' furnizarea de arme - mere rele făcute bune - pentru a lupta împotriva invadatorilor al căror „lup în tactici de îmbrăcăminte de oaie face aproape imposibil ca celelalte celule ale sistemului imunitar să le lupte”.

Trei mici modificări ale ADN-ului se transformă rău în strălucitoare

Lucrând cu un model sofisticat de șoarece preclinic, care a fost dezvoltat la Garvan de Prof Rob Brink (Divizia de Imunologie) și echipa sa, cercetătorii au arătat că celulele reduse la tăcere pot produce anticorpi atunci când întâlnesc un invadator care pare foarte asemănător cu „sinele”.

În mod crucial, înainte ca celulele să atace, anticorpii pe care îi produc sunt mai întâi răscumpărați prin mici modificări ale secvenței ADN-ului lor. Acest lucru asigură anticorpul pe care fiecare celulă îl face nu mai atacă „sinele”, ci devine rapid o armă de 5000 de ori mai puternică împotriva străinului invadator.

În mod remarcabil, în sistemul model testat, au fost necesare doar trei modificări ale ADN-ului pentru a transforma anticorpii din celule periculoase în arme eficiente împotriva bolii: o primă modificare pentru a opri anticorpul să se lege de „sine” și alte două modificări pentru a-și crește capacitatea de a legați în mod specific invadatorul.

La nivel atomic, o gropiță face diferența

În experimentele efectuate la Sincrotronul australian, echipa de cercetare a arătat cum cele trei modificări ale ADN-ului rearanjează vârfurile anticorpului în moduri definite, astfel încât acesta să devină mult mai bun la recunoașterea moleculei străine și mai rău la recunoașterea „sinelui”. În special, anticorpul răscumpărat se potrivește perfect în jurul unei „gropițe” la scară nanomatică care este prezentă pe molecula străină, dar este absentă pe sine.

„Această cercetare ne-a dus într-o călătorie interesantă”, spune A/Prof Christ. „Nu numai că am descoperit un nou tip de imunitate, am reușit să confirmăm cu exactitate modul în care un anticorp rău poate fi făcut bun.

"În mod crucial, acești anticorpi răscumpărați nu sunt în niciun caz o opțiune de rezervă. De fapt, constatările noastre arată contrariul - faptul că anticorpii produși prin modificarea anticorpilor„ răi "pot fi chiar mai buni decât cei dezvoltați prin căi stabilite.”

Către vaccinuri mai bune

Descoperirile noastre indică faptul că există o întreagă clasă de celule B acolo - celulele B reduse la tăcere - care ar putea fi accesibile pentru dezvoltarea vaccinului și că până acum am ignorat în mare măsură, spune prof. Hristos.

Dr. Burnett adaugă: „Sperăm că, în loc să ignorăm această populație de celule B reduse la tăcere, cercetătorii vor lua în considerare în viitor să vizeze aceste celule atunci când dezvoltă vaccinuri, în special împotriva țintelor precum HIV, care se deghizează în sine '. "