Настройка иммунной системы может улучшить вакцины и облегчить болезнь

Иммунологи Детской исследовательской больницы Сент-Джуда определили биологический путь, который выборочно контролирует, как ключевые иммунные клетки, называемые Т-фолликулярными вспомогательными клетками, созревают в функциональные компоненты иммунной системы.

Открытие дает надежду на разработку лекарств, активирующих метаболический путь, для повышения эффективности вакцин, в том числе тех, которые защищают от COVID-19. Такие лекарства могут стимулировать иммунную систему к более активному ответу после иммунизации для выработки большего количества антител против вируса или бактерии.

Эта работа также закладывает основу для лекарств, которые помогают облегчить аутоиммунные заболевания, такие как волчанка. При таких расстройствах сверхактивная иммунная система вырабатывает антитела, которые атакуют собственные ткани организма.

Под руководством Хунбо Чи, доктора философии. из отдела иммунологии исследователи опубликовали свои результаты сегодня в журнале Nature .

Регулирование адаптивного иммунного ответа

Чи и его коллеги определили путь метаболического контроля, который выборочно регулирует развитие специализированных иммунных клеток в адаптивной иммунной системе. Эти клетки называются Т-фолликулярными вспомогательными клетками.

Адаптивная иммунная система названа так потому, что, когда организм заражается вирусами или бактериями, он учится атаковать их. Т-фолликулярные хелперы активируют компонент адаптивной иммунной системы, называемый гуморальным иммунитетом. В то время как гуморальный иммунитет атакует захватчиков, циркулирующих вне клеток, в основном за счет выработки антител, другой компонент адаптивной иммунной системы, клеточный иммунитет, нацелен на захватчиков внутри инфицированных клеток.

В своих экспериментах исследователи стремились выяснить, существует ли путь метаболического контроля, который модифицировал Т-фолликулярные вспомогательные клетки, чтобы активировать их. Когда такие клетки активируются, они помогают продуцирующим антитела клеткам, называемым В-клетками, созревать и вырабатывать антитела, борющиеся с инфекцией.

Открытие ключевого пути

Чтобы обнаружить возможный путь контроля, Чи и его коллеги использовали генетические методы для удаления в Т-клетках множества ферментов, которые, как известно, являются элементами таких путей метаболического контроля. Затем ученые ввели модифицированные делецией Т-клетки мышам с последующим заражением вирусом и проверили, функционируют ли Т-клетки, лишенные фермента.

Их эксперименты показали, что один путь метаболического контроля, называемый путем ЦДФ-этаноламин, избирательно регулирует Т-фолликулярные хелперные клетки.

«Это открытие было большим сюрпризом», - сказал Чи. «Во-первых, считалось, что этот путь выполняет служебную функцию, ведущую к производству строительных блоков для клеточной мембраны. Но мы обнаружили, что он выполняет важную сигнальную функцию. А во-вторых, мы были удивлены, что этот путь - а не другой параллельные пути этого типа - единственный, участвующий в регуляции Т-фолликулярных хелперных клеток ».

В качестве дополнительного метода определения того, регулирует ли этот путь селективно Т-фолликулярные хелперные клетки, исследователи удалили каждый из ключевых ферментов, которые они идентифицировали в пути ЦДФ-этаноламин. Они обнаружили, что делеция этих ферментов, но не других параллельных регуляторных путей, выборочно нарушает развитие Т-фолликулярных хелперных клеток, но не общую иммунную функцию.

По словам Чи, важно, что эти ключевые ферменты могут быть мишенями для лекарств, которые либо усиливают, либо ингибируют этот путь и, следовательно, активность Т-клеток.

«Сейчас мы изучаем, можем ли мы повысить эффективность вакцин с помощью лекарств, которые активируют этот путь, чтобы помочь этим Т-клеткам мобилизовать иммунную систему для выработки антител в ответ на вакцину», - сказал он.