Nová signální molekula řídí vývoj tkáňových rezidentních paměťových T buněk

Za mnohé vděčíme tkáňovým rezidentním paměťovým T buňkám (T_RM). Tyto specializované imunitní buňky patří mezi první, kdo tělo reaguje na onemocnění.

Spíše než proudit krevním řečištěm – jako mnoho T buněk – naše T_RM buňky se specializují na obranu konkrétních orgánů. Bojují s viry, rakovinou prsu, rakovinou jater, melanomy a mnoha dalšími zdravotními hrozbami.

Pandurangan Vijayanand, MD, Ph.D., William K. Bowes vážený profesor na La Jolla Institute for Immunology (LJI), dokonce prokázal, že větší hustota T_RM buněk je spojeno s lepšími výsledky přežití v pacientů s rakovinou plic.

Nyní Vijayanand a jeho kolegové objevili celulární ovladač, který vede k T_RM buněčný vývoj. Jejich zjištění, která byla nedávno zveřejněna v Vědecká imunologienabídnout potenciální způsob, jak zvýšit T_RM počet buněk pro lepší boj s nemocemi.

Našli jsme novou molekulu, která pravděpodobně bude hrát důležitou roli ve vývoji a funkci T_RM buňky.“

Pandurangan Vijayanand, MD, Ph.D., William K. Bowes významný profesor na La Jolla Institute for Immunology

Vědci odhalili skrytý buněčný signál

Existuje mnoho druhů T buněk a hrají různé role v obraně těla. Některé T buňky zabíjejí infikované buňky, jiné upozorňují své sousedy na nebezpečí. Paměťové T buňky, jako je T_RM buňky, naučte se rozpoznávat vetřelce a hlídkovat tělo, abyste se ujistili, že minulé hrozby nepřevezmou vládu.

T_RM buňky jsou zvláštní, protože žijí pouze v jednom orgánovém prostředí. Po dlouhou dobu tyto speciální buňky létaly pod radarem. T_RM buňky byly formálně popsány jako odlišná populace paměťových T buněk v roce 2009.

Díky pokrokům v profilování imunitních buněk vědci z LJI odhalují, jak tyto buňky fungují a jak je můžeme využít ke zlepšení lidského zdraví. „Toto je super silná buněčná populace,“ říká Han Feng, Ph.D., postdoktorand v laboratoři Vijayanand na LJI a spoluautor nové studie.

Jak se tedy z T buňky stane T_RM buňka?

Všechno to přijde buněčná signalizace. Stejně jako všechny imunitní buňky, T_RM buňky mají buněčnou membránu, která je pokryta speciálními receptorovými molekulami. Imunitní buňky potřebují tyto receptory, aby přivedly signály ze svého okolí. Některé molekulární signály sdělují imunitním buňkám, kdy je čas na transformaci a specializaci na vykonávání určité práce v těle. Tento proces transformace se nazývá buněčná diferenciace.

V předchozí studii Vijayanand a jeho kolegové zjistili, že T_RM buňky jsou posety molekulou membránového receptoru nazývanou receptor 25 spojený s G-proteinem (GPR25). Tato vysoká úroveň exprese GPR25 je neobvyklá. „Bylo to tak specifické, takže jsme věděli, že se s tímto receptorem musí něco dít,“ říká Feng.

Ve své nové studii vědci z LJI jako první prokázali, že GPR25 je indukován signální molekulou zvanou TGF-β. GPR25 udržuje TGF-β downstream signalizaci, která podporuje proces zvaný diferenciace, během kterého se normální paměťová T buňka transformuje na T_RM buňka.

Aby se o tomto procesu dozvěděl více, Feng vedl experimenty ke studiu T_RM buňky v geneticky upraveném myším modelu. Zaměřila se na myší plicní tkáň a jaterní tkáň, kde T_RM buňky jsou rozhodující pro boj s infekcemi a nádory.

Fengova práce potvrdila důležitost GPR25. Zjistila, že myši s deficitem GPR25 neudržují správně TGF-β signalizaci a nemohou udržet funkční populaci T_RM buňky. Další experimenty naznačovaly, že ladění aktivity GPR25 by mohlo fungovat jako způsob, jak zvýšit nebo potlačit T_RM aktivita buněk.

Další kroky pro vývoj léků

Budoucí terapeutika by se mohla zaměřit na GPR25, aby pomohla tělu bojovat s nemocí. Ve skutečnosti může být tento proces vývoje léku relativně přímočarý.

Molekuly receptoru spřaženého s G proteinem (GPCR), jako je GPR25, jsou výjimečně „léčitelné“, vysvětluje Feng. Struktura těchto receptorových molekul umožňuje jejich poměrně snadné zacílení ve srovnání s jinými cílovými léky. Navíc jsou receptory užitečně vystaveny na buněčném povrchu. „Tyto molekuly jsou exprimovány na buněčné membráně, takže jsou pro lék snadno přístupné,“ říká Feng.

Mnoho léků – od léků na srdeční onemocnění až po léky na diabetes – již využívá molekul GPCR. Přibližně 30 procent léků schválených US Food and Drug Administration se zaměřuje na tuto „superrodinu“ receptorů spřažených s G proteinem.

Feng říká, že budoucí terapeutika by se mohla zaměřit na GPR25 ke zvýšení T_RM buněčné populace u infekčních onemocnění a rakoviny. Může být také možné modulovat aktivitu GPR25 k potlačení T_RM buněčné funkce a léčba autoimunitních onemocnění, kde T_RM buňky přispívají ke škod zánět.

„Myslíme si, že GPR25 je zajímavá molekula plná translačních potenciálů, které stojí za to prozkoumat,“ říká Feng.