Столкнувшись с вредоносным вирусом, иммунная система работает, чтобы генерировать клетки, способные вырабатывать антитела, идеально подходящие для связывания и обезоруживания враждебного захватчика. Эти вирусоспецифические В-клетки размножаются, секретируя антитела, которые замедляют и в конечном итоге уничтожают вирус. Популяция этих клеток сохраняет информацию, необходимую для нейтрализации вируса, и поселяется в легких, чтобы предотвратить повторное заражение вирусом при вдыхании.На поверхности этих так называемых В-клеток памяти находятся высокоаффинные вирус-специфические рецепторы, которые связывают вирусные частицы, чтобы уменьшить распространение вируса.
Хотя такие клетки должны служить первой линией защиты организма, оказывается, что вирус гриппа использует специфичность рецепторов клеток, используя их для проникновения, нарушения выработки антител и, в конечном итоге, уничтожения клеток. Расправляя своих врагов таким образом, вирус может эффективно размножаться до того, как иммунная система сможет создать вторую волну защиты. Этот, казалось бы, нелогичный путь к инфекции описан на этой неделе в журнале Nature.
«Теперь мы можем добавить это к растущему списку способов заражения вирусом гриппа», — говорит Джозеф Ашур, соавтор статьи в Nature и научный сотрудник лаборатории Уайтхеда Хидде Плое.«Вот как вирус закрепляется», — добавляет постдок лаборатории Плоэга Стефани Дуган, также соавтор исследования. «Вирус нацелен на клетки памяти в легких, что позволяет установить инфекцию, даже если иммунная система уже знала этот грипп».Обнаружение этой динамики вируса было непростой задачей, отчасти потому, что вирусоспецифические В-клетки встречаются в чрезвычайно малых количествах и их чрезвычайно трудно изолировать. Чтобы преодолеть эти проблемы, Дуган вместе со студентами Максом Поппом и Роосом Карсемейджером использовали технологию маркировки белков, разработанную ранее в лаборатории Плоэга, чтобы прикрепить флуоресцентную метку к вирусу гриппа, тем самым идентифицируя грипп-специфические В-клетки по их взаимодействию с флуоресцентными мицеллами гриппа.
Этот шаг был важен, потому что ни один белок гриппа не может быть помечен обычным способом зеленым флуоресцентным белком (GFP) в контексте инфекционного вируса. Затем Дуган ввел ядра В-клеток в энуклеированные яйцеклетки мыши с помощью переноса ядер соматических клеток (SCNT) — метода клонирования, который она изучила в лаборатории члена-учредителя Уайтхеда Рудольфа Яениша — для создания линии мышей с вирус-специфическими В-клетками и клеточные рецепторы.
Несмотря на сложность, создание мышей с В-клетками, специфичными для известного патогена, позволило Дугану и Ашур беспрецедентным образом отслеживать взаимодействия вируса с клетками. Поскольку обнаруженный ими инфекционный процесс, вероятно, связан не только с вирусом гриппа, эти ученые считают, что их подход может иметь последствия и для других вирусов.«Теперь мы можем создавать высокоэффективные иммунологические модели для различных патогенов», — говорит Дуган. «На самом деле это идеальная модель для изучения иммунных клеток памяти».
Ашур добавляет: «Это исследование может помочь в разработке рациональной вакцины, ведущей к более эффективным вакцинам от сезонного гриппа. Оно может даже предложить новые стратегии для придания иммунитета».
Эта работа поддерживается Научно-исследовательским институтом рака, Сетью действий по борьбе с раком поджелудочной железы, Научной программой Human Frontiers и Национальными институтами здравоохранения.