Стремление добиться максимальной эффективности вакцин вызвало множество новых открытий в иммунологии, выявив многочисленные парадигмы с неиспользованным терапевтическим потенциалом.
Одна из растущих отраслей исследований посвящена тканерезидентным Т-клеткам памяти (TRM-клеткам) - типу иммунных клеток, которые обеспечивают длительную защиту от патогенов, атакующих определенные органы и ткани. В новом исследовании, опубликованном в журнале Immunity, ученые из Калифорнийского университета раскрыли ранее не изученную сложность биологии клеток памяти TRM в кишечнике, что может вдохновить на создание нового поколения точных терапевтических средств против инфекций, рака и аутоиммунных заболеваний.
После перенесенной инфекции иммунная система оставляет после себя Т-клетки памяти, которые сохраняют длительную молекулярную память о патогене и готовы бить тревогу в случае его возвращения. В то время как некоторые Т-клетки памяти предназначены для циркуляции в кровотоке и обеспечения защиты всего организма, другие находятся в определенных органах и специализируются на борьбе с патогенами, направленными на эту часть тела. Эти TRM-клетки могут обеспечивать пожизненный иммунитет в тканях-мишенях, но при чрезмерной активации могут также способствовать развитию аутоиммунных заболеваний.
"Клетки TRM - это первые защитники, находящиеся на переднем крае инфекции", - рассказывает старший автор исследования Джон Т. Чанг. "Большинство наших вакцин разработаны для обеспечения системного иммунитета, но мы можем добиться еще лучшей защиты, если вместо этого сосредоточимся на усилении тканеспецифических клеток, которые первыми встречают патоген".
Например, с респираторными вирусами лучше бороться, укрепляя клетки TRM в полости носа и легких, а с патогенными микробами в кишечнике - укрепляя клетки TRM в кишечнике. Таким образом, цель состоит в разработке терапевтических средств, которые могли бы стимулировать образование и поддержание клеток TRM или, в случае аутоиммунного заболевания, устранить иммунные клетки, разрушив эти же пути. Проблема в том, что ученым еще многое предстоит узнать о том, что помогает клеткам TRM формироваться и выживать, и эти правила могут быть совершенно разными в каждом типе ткани.
Чтобы выяснить это, исследователи провели серию экспериментов по изучению клеток TRM у мышей из четырех различных отделов кишечника: двух органов (тонкой кишки и толстой кишки) и двух различных слоев ткани в каждом из них (интраэпителиальный слой и слой lamina propria). Эксперименты показали, что TRM-клетки в каждом типе ткани демонстрировали различные паттерны экспрессии цитокинов и гранзимов, а также существенную транскрипционную, эпигенетическую и функциональную гетерогенность. Другими словами, один и тот же тип иммунных клеток в каждой части кишечника оказался очень разным по своему молекулярному составу, функции и химическим сигналам, от которых они зависят.
В дополнение к этому, каждая популяция клеток также показала дифференциальную зависимость от эомезодермина (eomes), транскрипционного фактора, который влияет на развитие клеток TRM. На основании предыдущих данных, полученных после исследования образцов кожи, печени и почек, считалось, что eomes подавляет ТRM-клетки, но новые эксперименты показали, что в тонком кишечнике все обстоит наоборот. Там eomes оказался удивительно важным для выживания клеток TRM. Однако в толстой кишке дело обстояло иначе, что подчеркивает высокую контекстную специфичность даже в пределах кишечника.
Будущие исследования позволят определить правила формирования и поддержания TRM-клеток в других тканях и выяснить, чем обусловлена их специфичность. Например, авторы предполагают, что различия в микробиоме тонкой и толстой кишки могут способствовать уникальным потребностям их TRM-клеток, поэтому манипулирование микробиомом может стать еще одним подходом к регулированию иммунных клеток в кишечнике.
"В будущем мы должны думать о вакцинах и других терапевтических препаратах, разработанных с учетом специфических потребностей каждого органа", - утверждает Чанг. "Зная, что необходимо каждому типу тканей для поддержания формирования и поддержания TRM клеток, мы сможем обеспечить наиболее эффективную иммунную защиту от заболеваний".
