Prima hartă detaliată a sistemului imunitar dezvăluie noi oportunități terapeutice

Oamenii de știință au pus la punct prima hartă cuprinzătoare a rețelei de conexiuni care alcătuiesc sistemul imunitar al organismului uman, ceea ce ar putea duce la noi imunoterapii pentru tratarea cancerului, bolilor infecțioase și al altor afecțiuni în care este implicat un răspuns imun.

Pentru a crea o hartă a sistemului imunitar, oamenii de știință de la Institutul Wellcome Sanger și ETH Zürich, au arătat cum se leagă celulele imune în organism și cum comunică între ele.

Cercetarea, publicată miercuri, în Nature, include descoperirea mai multor interacțiuni necunoscute anterior care pun în lumină organizarea apărării imune a organismului.

Totodată, reușita oferă răspunsuri la unele întrebări legate despre imunoterapiile actuale, care sunt deja utilizate pentru a trata pacienții.

În viitor, această hartă publică și detaliată a sistemului imunitar, s-ar putea dovedi vitală în identificarea unor noi terapii.

Sistemul imunitar este format din celule specializate, dintre care unele călătoresc individual prin organism pentru a identifica semnele unor leziuni sau boli. Odată ce aceste celule detectează o amenințare, trebuie să comunice mesajul altor celule pentru a monta un răspuns imun eficient.

Această semnalizare celulară se realizează cu ajutorul proteinelor de pe suprafețele celulelor, care se leagă de proteinele „receptorului” potrivit de pe suprafețele altor celule. Până acum, oamenii de știință și clinicienii au avut doar o hartă incompletă a acestor conexiuni ale receptorilor între toate diferitele tipuri de celule imune din organism.

O înțelegere aprofundată a interacțiunilor dintre celulele imune și a modului în care această comunicare are loc în corpul uman în ansamblu, este vitală pentru dezvoltarea unor tratamente care să îmbunătățească sistemul imunitar în lupta împotriva bolilor (imunoterapii).

Imunoterapiile au demonstrat deja un mare potențial în tratarea bolilor, în special în cazul anumitor tipuri de cancer. Dar aceste imunoterapii funcționează bine numai în anumite grupuri de pacienți și doar pentru anumite afecțiuni.

Harta conexiunilor receptorilor imuni ar putea ajuta la explicarea motivului pentru care imunoterapiile funcționează uneori doar la un subset de pacienți, oferind noi ținte pentru proiectarea viitoarelor imunoterapii, care să funcționeze și în cazul pacienților care în prezent nu beneficiază de aceste tratamente de ultimă oră.

Pentru cercetători este vital să înțeleagă semnalele celulare care au loc în sistemul imunitar pentru a preveni și trata bolile autoimune, care apar atunci când organismul recunoaște greșit semnalele interne de alertă și atacă propriul organism.

Noua reușită a echipei de la Institutul Wellcome Sanger și a colaboratorilor acestora, detaliază modul în care cercetătorii au izolat și investigat un set aproape complet de proteine de suprafață, care leagă fizic celulele imune. Ei au folosit analize computaționale și matematice pentru a crea o hartă care să arate tipurile de celule, mesagerii și viteza relativă a fiecărei comunicări care are loc între celulele imune.

Crearea acestei hărți detaliate a sistemului imunitar a necesitat ani de progrese tehnologice pentru a se putea reuși o abordare la asemenea scară. Fiecare celulă imună poate avea pe ea sute de proteine și receptori de suprafață distincți, iar interacțiunile care implică aceste proteine sunt adesea doar temporare încât cercetătorii au trebuit să inventeze metode speciale pentru a face posibilă asamblarea acestei hărți detaliate.

Hartă face posibilă evidențierea impactului diferitelor boli asupra sistemului imunitar în ansamblu și investigharea unor noi terapii legate de diferitele proteine de pe suprafața celulelor imune.

Proteinele celulare de suprafață servesc drept bază pentru noi medicamente mai des decât orice alt tip de proteine, datorită faptului că medicamentele le pot accesa mai ușor și datorită influenței puternice pe care proteinele o au asupra semnalelor pe care le primește o celulă.

„Izolarea și analizarea meticuloasă a fiecărei celule imune și a interacțiunilor sale cu celelalte ne-a oferit prima hartă a tuturor comunicărilor dintre celulele imune din corpul uman. Acesta este un pas uriaș în înțelegerea funcționării sistemului imunitar și, sperăm, că va fi utilizat de cercetătorii din întreaga lume pentru a ajuta la dezvoltarea de noi terapii care funcționează în concordanță cu mecanismele de apărare ale organismului”, a declarat Jarrod Shilts, primul autor al studiului, de la Institutul Wellcome Sanger.

„Această cercetare a produs un nou instrument incredibil care poate fi folosit pentru a ajuta la evidențierea proteinelor și căilor benefice vizate, pentru a putea fi dezvoltate noi medicamente. Totodată, poate oferi o indicii dacă un medicament va avea impact asupra altor căi, care ar putea provoca efecte secundare”, a declarat la rândul său, profesorul Berend Snijder, cercetător la Institutului de Biologie a Sistemelor Moleculare de la ETH Zürich, descriind reușita.

„Imunoterapiile lucrează cu sistemul imunitar al organismului pentru a combate boli precum cancerul și bolile autoimune. Ele pot fi incredibil de eficiente în anumite grupuri de oameni, dar nu în toate, lăsând unele persoane fără tratament. Cercetarea noastră, care încununează peste două decenii de muncă, ar putea deține cheia pentru a înțelege de ce aceste tratamente sunt mai eficiente în unele grupuri și cum ar putea fi adaptate ca să beneficieze de ele cât mai mulți oameni”, a subliniat și profesorul Gavin Wright, autorul senior al studiului, fost cercetător la Institutul Wellcome Sanger, care lucrează în prezent la universitatea din York, din Anglia.