آنزیم «بوت کمپ» از شرایط خودایمنی جلوگیری می کند –

تیموس اندام مهمی است که در آن سلول های T ایمنی یاد می گیرند که با عفونت مبارزه کنند. یافته های جدید نشان داد که آنزیم KAT7 برای فعال کردن هزاران ژن مورد نیاز برای “آموزش” سلول های T ایمنی برای حمله نکردن به بافت سالم ضروری است. بدون آموزش مناسب، سلول‌های T ایمنی در خطر تخریب سیستم ایمنی هستند که می‌تواند منجر به شرایط خودایمنی مانند دیابت نوع 1 یا مولتیپل اسکلروزیس شود.

منتشر شده در علم ایمونولوژی، این تحقیق راه را برای درمان های بالقوه برای هدف قرار دادن KAT7 هموار می کند که می تواند آموزش سلول های T ایمنی را در صورت نیاز اصلاح کند. چنین درمان‌هایی می‌توانند برای مهار سلول‌های T ایمنی از شرایط خودایمنی یا برای تقویت سلول‌های T ایمنی برای مبارزه بهتر با بیماری‌هایی مانند سرطان استفاده شوند.

این تحقیق توسط دکتر ملانی هاینلین، دانشجوی دکترای سابق WEHI، همراه با استادیار تیم توماس و دانشیار پروفسور دانیل گری از WEHI، با همکاری محققان دانشگاه موناش و مؤسسه علوم ویزمن در اسرائیل رهبری شد.

در یک نگاه

• محققان کشف کرده اند که آنزیم KAT7 برای “آموزش” سلول های T ایمنی برای شناسایی صحیح و مبارزه با تهدیدات در بدن بسیار مهم است.
• آنها نشان دادند که مسدود کردن عملکرد KAT7 در مدل‌های پیش بالینی، سیستم ایمنی را بیش از حد تحریک می‌کند و منجر به طیف وسیعی از شرایط خودایمنی می‌شود.
• این یافته‌ها نشان می‌دهد که KAT7 می‌تواند از نظر درمانی برای تضعیف یا تقویت سیستم ایمنی در صورت لزوم مورد هدف قرار گیرد.

پیش نمایشی از تهدیدات

تیموس مانند یک «کمپ بوت» است که در آن سلول‌های T ایمنی برای شناسایی و مبارزه با عوامل بیماری‌زا آموزش داده می‌شوند و آموزش داده می‌شود که به اندام‌های سالم حمله نکنند. به‌عنوان بخشی از این آماده‌سازی، به سلول‌های T ایمنی «پیش‌نمایش» همه اجزای مختلف بافت‌های سالم نشان داده می‌شود که می‌توانند پس از خروج از تیموس با آن‌ها مواجه شوند.

در حالی که قبلاً شناخته شده بود که پروتئین تنظیم‌کننده خود ایمنی (AIRE) هزاران ژن مورد نیاز برای این پیش‌نمایش را فعال می‌کند، هنوز مشخص نبود که AIRE چگونه می‌دانست که کدام ژن‌ها را باید «روشن» کند.

دکتر ملانی هاینلین گفت: یافته‌های جدید نشان می‌دهد که آنزیم KAT7 برای تعیین اینکه کدام ژن‌های AIRE برای فعال‌سازی لازم است تا سلول‌های T ایمنی به درستی آموزش داده شوند، حیاتی است.

“KAT7 مانند یک هماهنگ کننده آموزشی، AIRE را به هزاران ژن هدایت می کند که باید فعال شوند تا “کمپ بوت” به خوبی اجرا شود. KAT7 این کار را با برچسب گذاری ژن هایی که AIRE برای پیش نمایش پروتئین های بدن باید “روشن” کند، انجام می دهد. زمانی که همه چیز طبق برنامه پیش می رود، سلول های T ایمنی آموزش می بینند تا با هیچ بافت طبیعی که در بدن با آن مواجه می شوند مبارزه نکنند و اطمینان حاصل شود که باعث بیماری خودایمنی نمی شوند.”

اهمیت KAT7

پروفسور تیم توماس گفت که نقش حیاتی KAT7 در نگه داشتن سلول‌های T ایمنی، زمانی مشخص شد که محققان از داروی جدیدی برای جلوگیری از عملکرد آن استفاده کردند.

ما نشان دادیم که چگونه یک مهارکننده KAT7 که با همکاری جاناتان بائل در دانشگاه موناش ساخته شد، توانست AIRE را از روشن کردن ژن‌های مورد نیاز برای آموزش صحیح سلول‌های T ایمنی بازدارد. توقف این فرآیند باعث افزایش بیش از حد سیستم ایمنی می‌شود که منجر به T ایمنی می‌شود. او گفت که سلول‌ها در مدل‌های پیش‌بالینی بداخلاق می‌شوند و باعث ایجاد طیف وسیعی از شرایط خودایمنی می‌شوند. این نشان دهنده ارتباط واضح بین KAT7 و AIRE در حفظ تحمل ایمنی است.

این یک تلاش تیمی فوق‌العاده بوده است. این مطالعه بسیار مشارکتی با تخصص در آزمایشگاه فلوسیتومتری WEHI، تأسیسات ژنومیک، و مرکز تصویربرداری دینامیک، همراه با همکارانی از دانشگاه موناش و مؤسسه علوم Weizmann در اسرائیل امکان‌پذیر شد. “

پتانسیل درمانی هیجان انگیز

دانشیار پروفسور دانیل گری گفت: این کشف می تواند منجر به درمان های جدیدی برای مهار سلول های T ایمنی به منظور جلوگیری از بیماری های خودایمنی شود یا برای تقویت سلول های T ایمنی برای مبارزه با بیماری ها.

تحقیقات ما نشان می‌دهد که KAT7 می‌تواند برای اصلاح تمرین سلول‌های T ایمنی مورد هدف قرار گیرد تا از ایجاد خودایمنی جلوگیری شود یا برای مبارزه با بیماری تقویت شود.

او گفت: “کاربردهای بالقوه این دانش شامل بیماری های خودایمنی خاص اندام مانند دیابت نوع 1 و مولتیپل اسکلروزیس، و همچنین ایمونوتراپی سرطان است. در سناریوی دوم، سیستم ایمنی می تواند با مسدود کردن KAT7 در تیموس، برای مبارزه با سرطان سوپرشارژ شود.” گفت.

کمک مالی پروفسور ژاک میلر AC FRS FAA به تأمین مالی این تحقیق کمک کرد. پروفسور میلر در سال 1958 عملکرد تیموس را کشف کرد و درک ما از سیستم ایمنی، عفونت و بیماری را متحول کرد. این کشف اوست که یافته های بیشتر مربوط به تیموس، مانند این تحقیق کنونی را ممکن کرده است.

این تحقیق همچنین توسط NHMRC استرالیا، Boehringer Ingelheim Fonds Travel Grant و Cancer Therapeutics Cooperative Research Centre پشتیبانی شد.

نویسندگان WEHI: ملانی هاینلین، لوک گاندولفو، کلین ژائو، چاریس ته، یوهانس ویچمن، آن ووس، آندریاس استراسر، گوردون اسمیت، تیم توماساند دانیل گری.