O echipă de cercetători germani a reuşit să demonstreze, după 24 de ani, modul în care sistemul imunitar distinge între moleculele proprii şi cele străine, cum ar fi cele ale agenţilor patogeni.
O echipă condusă de biologii Wolfgang Schamel şi Wilfried Weber de la Universitatea din Freiburg, Germania, au efectuat un experiment în care au controlat durata interacţiunii unei proteine specifice cu celulele T, un tip de celule albe din sânge, pentru a demonstra cum sistemul imunitar diferenţiază între moleculele proprii şi cele străine de organism.
Funcţia sistemului imunitar este de a distinge între celulele proprii şi agenţii patogeni. Pentru a proteja organismul împotriva bolii, trebuie să recunoască şi să atace aceşti agenţi patogeni fără a-şi deteriora propriile celule.
Celulele T sunt un tip important de celule ale sistemului imunitar, care au un rol central în acest proces. Prin intermediul receptorului lor de celule T, ele se leagă nu numai la moleculele străine, ci şi la propriile molecule nepatogene.
Modul exact în care celulele T diferenţiază între moleculele proprii şi cele ale agenţilor patogeni este o întrebare centrală în imunologie. Din 1995, s-a presupus că celula T măsoară cât timp molecula interacţionează cu receptorul.
Dacă o moleculă se leagă mai mult timp, ea este clasificată ca agent patogen; dacă se leagă pentru scurt timp, este propria moleculă. Deoarece nu a fost încă posibil să se controleze experimental durata legăturii, această ipoteză nu putea până acum să fie confirmată sau respinsă, scrie sciencedaily.com.
În proiectul actual, cercetătorii au construit un sistem hibrid în care componente de la oameni, plante, bacterii şi meduze sunt combinate pentru a echipa sistemul cu proprietăţile dorite.
Prin acest mod de inginerie, este posibil să se controleze cu precizie durata de legare a receptorului celulelor T şi a unui ligand sintetic - în acest caz o fotoproteină din plante - folosind lumină roşie ca modalitate de control de la distanţă.
Această utilizare a proteinelor fotosensibile pentru a evidenţia contactele moleculare este cunoscută sub denumirea de optogenetică.
Folosind OptoRobot, o platformă optogenetică de mare viteză, oamenii de ştiinţă au efectuat simultan experimente pe un număr mare de probe. Astfel, au obţinut rezultate precise şi au tras concluzii semnificative pentru studiu.
Dacă cercetătorii utilizează lumina pentru a genera o situaţie în care fotoproteinele interacţionează doar pe termen scurt cu receptorul celulelor T, acestea din urmă nu se activează. Dacă lumina este folosită pentru a permite o interacţiune prelungită, activarea celulelor T se produce, susţin cercetătorii.
Experimentele susţin teoria conform căreia celulele T diferenţiază între moleculele proprii şi cele patogene pe baza timpului de interacţiune.
Rezultatele furnizează o mai bună înţelegere a modului în care celulele T funţionează şi pot ajuta în realizarea unor tratamente de imunoterapie sau împotriva bolilor autoimune, mai performante.
