Учени разбраха как имунните клетки атакуват бактериите и вирусите

Борбата с патогените изисква бърза и прецизна реакция от страна на имунната система. Ново австрийско изследване, проведено съвместно от CeMM (Research Center for Molecular Medicine към Австрийската академия на науките) и Медицинския университет във Виена (MedUni Vienna), предоставя задълбочен поглед върху биологията на макрофагите — имунните клетки, които действат като първа линия на защита срещу инфекции.

Проучването, публикувано в сп. Cell Systems, анализира динамиката на реакциите на макрофагите чрез новаторски подход, комбиниращ CRISPR-редактиране на гени и машинно обучение. Чрез приложение на шест различни имунни стимули — бактерии, вирусоподобни молекули и възпалителни цитокини — екипът е успял да проследи стъпка по стъпка как се активират регулаторните програми в макрофагите, използвайки многовременен анализ на епигенома и транскриптома.

Изследователите редуцират функциите на стотици гени с помощта на CROP-seq и CITE-seq подходи, а чрез single-cell RNA секвениране описват индивидуалните клетъчни реакции. Така е изготвена прецизна молекулярна времева карта, показваща кои протеини регулират специфичния имунен отговор в зависимост от вида на патогена.

Открит е сложен регулаторен мрежест механизъм, включващ десетки фактори — сред тях добре познатите JAK-STAT сигнални пътеки, както и новооткрити участници като сплайсинг факторите SFPQ и SF3B1, хистон-ацетилтрансферазата EP300, компонентите SMC1A, MED8 и MED14, чиято роля в имунната регулация е по-малко изяснена. Водещият автор Кристоф Бок коментира важността на откриването: „Впечатляваща е сложността на тази древна част от нашата имунна система, която споделяме с гъби, медузи и корали“.

Допълнителни данни от по-ранно проучване на екипа, публикувано в Nature Immunology, разкриват многобройни функции на JAK‑STAT пътя — както при активиране на макрофагите по време на инфекция, така и в състояние на готовност — ключови за поддържането на имунологичния баланс без излишно възпаление.

Според експерти от области като имунорегенерация и хронични възпалителни заболявания, разбиране на тези регулаторни механизми открива път за нови терапевтични подходи, позволяващи по-фино медикаментозно моделиране на имунната реакция — както при инфекции, така и при автоимунни и онкологични състояния.