Inside the Job – naukowcy odkrywają zupełnie nowego i nieoczekiwanego zabójcę komórek odpornościowych pozbawionych „ja”

Naukowcy z Kobe University zidentyfikowali zupełnie nowy i nieoczekiwany mechanizm, dzięki któremu układ odpornościowy eliminuje komórki pozbawione cząsteczek, które identyfikują je jako część jaźni myszy. Odkrycie, opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences, może mieć potencjalne implikacje dla leczenia raka.

Układ odpornościowy składa się z wielu rodzajów komórek, które współpracują ze sobą w walce z chorobą. Dwa ważne typy to komórki dendrytyczne i komórki T. Komórki dendrytyczne znajdują się w strategicznych miejscach w całym ciele, w tym w jelitach i skórze, a także w węzłach chłonnych, badają swoje środowisko i prezentują na swojej powierzchni małe składniki pochodzące z tych próbek.

Limfocyty T badają te próbki i jeśli rozpoznają je jako obce (lub „obce”), zainicjują odpowiedź immunologiczną, w przeciwnym razie będą się utrzymywać. Zatem zdolność do odróżniania siebie od obcego jest zasadniczą cechą układu odpornościowego, a limfocyty T przechodzą wysoce selektywny trening przez komórki dendrytyczne, aby upewnić się, że potrafią rozróżniać.

Komórki w naszych ciałach mają na swojej powierzchni kilka cząsteczek, które identyfikują je jako „auto” dla komórek odpornościowych. Jedną z takich samoograniczających się cząsteczek jest CD47. Wiadomo było, że jeśli limfocytom T zabraknie CD47, zostaną one skutecznie wyeliminowane przez inne komórki odpornościowe. Jednak różne eksperymenty na myszach pozbawionych CD47 nie wykazały mechanizmu molekularnego, za pomocą którego komórki były odpowiedzialne za eliminację.

Wiadomo było, że limfocyty T są zabijane, gdy brakuje im cząsteczki powierzchniowej zwanej CD47. Teraz grupa badawcza z Kobe University zidentyfikowała winowajcę i odkryła nieoczekiwaną zdolność układu odpornościowego do leczenia raka. Źródło: prof. Nitta Ryo (Wyższa Szkoła Medyczna, Wydział Medycyny Strukturalnej i Anatomii, Uniwersytet w Kobe)

Teraz grupa badawcza składająca się z adiunkta Saito Yasuyuki, współpracownika podoktorskiego Komori Satomi i specjalnie mianowanego profesora Matuzakiego Takashiego z Uniwersytetu w Kobe, pracująca nad interakcjami molekularnymi między komórkami dendrytycznymi a komórkami T, a w szczególności nad rolą CD47 w tym procesie, podjął próbę nowego podejścia. Saito wyjaśnia: „Wygenerowaliśmy myszy transgeniczne, którym brakuje CD47 tylko w komórkach T. To bardzo różni się od tradycyjnego podejścia z myszami, którym systematycznie brakuje CD47 we wszystkich komórkach”. To nowe podejście umożliwiło im wyodrębnienie roli CD47 w limfocytach T od innych czynników, które mogą wpływać na interakcję.

Wyniki opublikowane w czasopiśmie PNAS, komórki dendrytyczne wyraźnie zidentyfikowano jako komórki T pozbawione CD47. Nie tylko po raz pierwszy rzuca światło na mechanizm leżący u podstaw zanikania komórek T z niedoborem CD47, ale także ujawnia zupełnie nieoczekiwaną zdolność komórek dendrytycznych. „To odkrycie jest całkiem nowe, ponieważ sądzono, że komórki z niedoborem CD47 są pochłaniane przez rodzaj komórek odpornościowych zwanych makrofagami i że komórki dendrytyczne nigdy nie indukują śmierci komórkowej w innych komórkach odpornościowych” – mówi Saito. I tak zespół znalazł zupełnie nowy sposób, w jaki organizm zaznacza komórki brakującego ja, czyli komórki pozbawione CD47 są zabijane bezpośrednio przez komórki dendrytyczne.

To odkrycie wskazuje również na nowy kierunek badań. Teraz, gdy odkryto tę nową zdolność komórek dendrytycznych, czy można ją zastosować również na innych typach komórek i czy można ją wykorzystać terapeutycznie? Saito mówi: „Nasze odkrycia rodzą pytanie: czy komórki dendrytyczne indukują śmierć komórkową w innych komórkach pozbawionych CD47? To pytanie jest bardzo ważne, ponieważ ten nowy mechanizm można zastosować do indukcji śmierci komórkowej poprzez modulację CD47 na komórkach docelowych, takich jak Komórki nowotworowe.”

Grupa zainicjowała już więcej projektów badawczych, aby wyjaśnić te pytania, a także zrozumieć mechanizm stojący za tą nowo odkrytą zdolnością komórek dendrytycznych. Rozpoczęli również prace nad zbadaniem potencjału leczenia raka w oparciu o to nowe odkrycie.

Odniesienie: „CD47 promuje przetrwanie obwodowych komórek T poprzez hamowanie martwicy enancjomerów za pośrednictwem komórek T” Satomi Komori, Yasuyuki Saito, Taichi Nishimura, Dato Respatika, Hiromi Endoh, Hiroki Yoshida, Risa Sugihara, Rei Ida Norita, Tanya Afrog, Tomoko Takai, Okishi S. Odori, Eriko Nitta, Takenori Kotani, Yuji Murata, Yuriaki Kaneko, Ryo Nitta, Hiroshi Onishi i Takashi Matuzaki 7 sierpnia 2023 r., Obrady Narodowej Akademii Nauk.
DOI: 10.1073/pnas.2304943120

Badanie zostało sfinansowane przez Japońską Agencję Badań i Rozwoju Medycznego (AMED) Projekt Next-Generation Cancer Therapy Accelerator (P-PROMOTE), Projekt Next-Generation Cancer Therapy Creation (P-CREATE) oraz JST Co-Creation Innovation Opportunity (COI) Program wsparcia -NEXT).