Исследование, опубликованное 1 июня в журнале Science Translational Medicine, основано на новом методе, называемом iTAST (тест на сродство и последовательность TCR in situ), который может измерять так называемое сродство Т-клеток, физический параметр, определяющий, как Т-клеточные рецепторы хорошо распознают и связываются со своими антигенами, такими как антигены, полученные из бактерий, вирусов или раковых клеток. Если у человека есть Т-клетки с низким сродством к определенному вирусу, организм не сможет эффективно бороться с вирусом. С другой стороны, высокоаффинные Т-клетки могут начать решительную борьбу с болезнями и недугами, такими как рак и диабет.
Этот метод может быть способом ускорить научные открытия и биомедицинские исследования. Способность ITAST идентифицировать и извлекать высокоаффинные Т-клетки человека может принести пользу иммунотерапии и разработке вакцин, что приведет к усовершенствованию персонализированной медицины и методов лечения.Под руководством доцента биомедицинской инженерии Дженни Цзян группа исследователей изобрела и протестировала iTAST в Университете штата Калифорния в Остине. Эксперименты команды были сосредоточены на измерении сродства Т-клеток группы доноров к ВГС.
Они были удивлены, обнаружив резкую разницу между ВГС-специфическими Т-клетками пожилых и молодых доноров.«Сродство Т-клеток — это параметр, который может определить, насколько здорова ваша иммунная система по отношению к определенному антигену», — сказал Цзян, старший автор статьи. «Мы обнаружили, что по мере того, как вы становитесь старше, ваши Т-клетки, способные распознавать некоторые из вирусов, с которыми вы не сталкивались раньше, становятся все менее аффинными».Запатентованная технология iTAST — это первый метод, позволяющий извлекать и измерять аффинность большого объема Т-клеток и их коррелированных рецепторных последовательностей от человека.
ITAST — это трехэтапный процесс, с помощью которого можно выделить Т-клетки, измерить сродство к Т-клеткам и определить последовательность генов рецепторов Т-клеток за один день. В настоящее время методы, используемые для измерения сродства к Т-клеткам только одной клетки, чрезвычайно трудозатратны и требуют много времени, иногда до года.В сфере здравоохранения этот метод может быть полезен при оценке состояния здоровья человека или в адаптивной иммунотерапии — зарождающейся области медицины, в которой врачи подбирают терапию и дозировку для отдельных пациентов, чтобы повысить защитные силы организма.
В некоторых методах иммунотерапии гены синтетических Т-клеточных рецепторов, которые могут распознавать раковые клетки, добавляются к Т-клеткам, а затем переносятся обратно в организм. Хотя иммунотерапия является многообещающей областью, есть примеры, когда эти генно-инженерные Т-клетки вызывают опасные непреднамеренные реакции в организме и даже смерть.«Мы изолируем Т-клетки от пациента», — сказал Шуки Чжан, аспирант химической инженерии Университета штата Остин и ведущий автор статьи. «Это собственные клетки пациента, поэтому iTAST потенциально является способом выделения безопасных высокоаффинных Т-клеток для адоптивной иммунотерапии».В первом развертывании iTAST исследователи смогли продемонстрировать, что существует связь между старением и сродством Т-клеток.
Общеизвестно, что с возрастом люди становятся более восприимчивыми к болезням и менее чувствительны к вакцинам. Но на данный момент ученые и инженеры говорят, что наше понимание иммунного старения является неполным.
«Это важное открытие», — сказал Чжан. «Это не единственная причина, по которой иммунная система замедляется, но теперь мы можем более внимательно изучить, как Т-клетки могут вносить свой вклад».Успешно протестировав iTAST, Цзян и ее лаборатория продолжают исследовать сродство Т-клеток и их роль в старении и раке, а также в инфекциях и аутоиммунных заболеваниях. Исследование получило финансирование от Национальных институтов здравоохранения, Фонда Уэлча, Техасского научно-исследовательского института по профилактике рака и Фонда исследований рака Дэймона Руньона.«Теперь, когда мы можем измерить аффинность Т-клеток, а также последовательность, мы действительно можем увидеть, насколько это полезно в качестве параметра», — сказал Чжан. «Т-клетки могут вести себя по-разному, но это происхождение еще предстоит охарактеризовать.
Мы считаем, что этот метод может помочь ответить на некоторые основные научные вопросы».
