Ученые выявили возможный механизм, который способен объяснить одновременное развитие лейкемии и аутоиммунных заболеваний у некоторых пациентов. Исследователи из Института медицинских исследований имени Гарвана установили, что определенные генетические изменения, связанные с раком крови, могут влиять на работу иммунной системы и способствовать появлению клеток, атакующих здоровые ткани.
В центре внимания специалистов оказался белок STAT3, участвующий в передаче сигналов внутри клеток и регулирующий развитие и активность иммунных клеток. Изменения в гене, отвечающем за его работу, могут нарушать естественные механизмы контроля Т-клеток-киллеров.
Эти клетки относятся к белым кровяным тельцам и выполняют важную защитную функцию. Они распознают инфицированные, поврежденные или аномальные клетки и уничтожают их. При этом активность Т-клеток в норме строго регулируется, чтобы иммунная система не атаковала здоровые ткани.
Исследователи обнаружили, что при изменении STAT3 часть Т-клеток-киллеров приобретает необычные свойства. Они увеличиваются в размерах, начинают активно размножаться и могут переставать реагировать на сигналы, которые в обычных условиях ограничивают иммунный ответ.
В результате возникает небольшая группа аномальных Т-клеток. Вместо выполнения исключительно защитной функции они способны атаковать здоровые ткани и тем самым участвовать в развитии аутоиммунных нарушений.
При аутоиммунных заболеваниях иммунная система ошибочно принимает собственные клетки организма за угрозу. В зависимости от пораженных тканей это может приводить, например, к ревматоидному артриту или апластической анемии, при которой костный мозг не производит достаточное количество клеток крови.
Связь между заболеваниями крови и аутоиммунными нарушениями ученые наблюдают уже давно. Однако причины такого сочетания оставались не до конца понятными. Эти состояния принято рассматривать как разные нарушения работы иммунной системы: при онкологических заболеваниях патологические клетки могут избегать уничтожения, тогда как при аутоиммунных процессах иммунитет, наоборот, проявляет чрезмерную активность.
Новые результаты указывают на то, что общим фактором в некоторых случаях могут выступать генетические изменения. Они способны одновременно нарушать контроль над иммунными клетками и создавать условия для их патологического размножения.
Для проверки этой гипотезы ученые изучили образцы крови детей с редкими наследственными аутоиммунными заболеваниями. Дополнительно специалисты применили технологию генетического редактирования CRISPR/Cas9. С ее помощью они изменяли ген STAT3 у лабораторных мышей, после чего наблюдали за изменениями в их иммунной системе.
Эксперименты показали, что для запуска патологического процесса может быть достаточно очень небольшой группы аномальных клеток. В исследовательских моделях Т-клетки с нарушенными свойствами составляли всего 1–2% от общего количества Т-клеток, однако этого оказалось достаточно, чтобы способствовать появлению аутоиммунных заболеваний.
По мнению ученых, результат может иметь значение для диагностики. Небольшие популяции патологических иммунных клеток легко не заметить при стандартном анализе крови. Более подробное изучение генетических характеристик клеток потенциально позволит выявлять такие изменения на ранних этапах.
Полученные данные также могут оказаться полезными при выборе терапии. В частности, определенные препараты из группы ингибиторов JAK уже воздействуют на сигнальные механизмы, связанные с белками семейства STAT, и применяются при некоторых заболеваниях, связанных с нарушением работы иммунной системы. В будущем генетические особенности пациентов могут помочь точнее определить, кому подойдет конкретный вариант лечения.
В ходе работы исследователи обнаружили и две системы клеточных рецепторов, связанные с реакциями на стресс. Эти механизмы могут влиять на взаимодействие и выживание аномальных иммунных клеток, однако их значение для развития заболеваний еще предстоит изучить.
Исследование проводилось под руководством доктора Этьена Масле-Фаркуара из Института медицинских исследований Гарвана. Его результаты опубликованы в научном журнале Immunity.
Работа позволила ученым лучше понять возможную связь между генетическими изменениями, лейкемией и аутоиммунными заболеваниями. При этом для определения того, можно ли использовать обнаруженный механизм в диагностике или лечении пациентов, необходимы дополнительные исследования.
