Исследователи из Института иммунотерапии имени Лейбница (LIT) описывают новый тип регуляции иммунных клеток с помощью так называемых «прыгающих генов».
Иммунная система защищает организм от вторжения бактерий и вирусов, а также от распространения опухолевых клеток. К сожалению, необходимый иммунный ответ организма вызывает нежелательные повреждения, которые организм должен исцелить.
После борьбы с этими опасностями иммунная система должна быть снова ослаблена, в противном случае может возникнуть постоянное воспаление или даже развитие аутоиммунного заболевания. Снижение иммунного ответа и начало заживления тканей частично достигается иммунными клетками , находящимися в тканях , в частности регуляторными Т-клетками. Однако пока недостаточно изучено, чем иммунные клетки, находящиеся в тканях, отличаются от иммунных клеток в крови и подвергаются ли различные типы иммунных клеток в тканях общим программам адаптации.
Исследователи из LIT из Отделения иммунологии эпигенетически исследовали ДНК иммунных клеток, находящихся в тканях, из разных органов. Эпигенетика описывает, как гены могут включаться и выключаться подобно выключателю света, чтобы гарантировать, что клетки развиваются по-разному. Важным аспектом эпигенетики является регулирование так называемых усилителей, доступных сегментов ДНК, которые влияют на экспрессию генов.
«Удивительно, но мы обнаружили удивительно похожие эпигенетически контролируемые программы адаптации в различных типах иммунных клеток в тканях. Это открытие предполагает наличие механизмов регуляции генов более высокого уровня», — объясняет доктор Филипп Штюве, один из первых авторов исследования.
«В ходе поиска этих механизмов регуляции генов более высокого уровня мы обнаружили обогащение так называемых транспозонов или прыгающих генов в эпигенетически доступных областях ДНК», — говорит доктор Лиза Шмидлейтнер, один из первых авторов исследования.
Гены-прыгуны были включены в геном из вирусов и оставили тысячи копий в разных местах генома в ходе эволюции посредством спонтанной интеграции в геном («прыжки»). В результате они теперь составляют почти 50% человеческой ДНК. Долгое время считалось, что эти гены-прыгуны не имеют никакой функции. Несмотря на то, что большинство генов-прыгунов сегодня уже не мобильны, недавние исследования показали, что они играют важную роль в регуляции генов.
«Наши данные показывают обогащение определенных семейств прыгающих генов в иммунных клетках, находящихся в тканях, в доступных регионах энхансеров, что может регулировать тканевую адаптацию иммунных клеток. Кроме того, эти прыгающие гены имеют мотивы для участков связывания так называемых факторов транскрипции, которые важны для функционирования энхансеров», — объясняет доктор Мальте Саймон, один из первых авторов исследования.
Таким образом, прыгающие гены представляют собой ранее недооцененный тип регуляции генов , который мог бы объяснить общие адаптивные программы, которые различные иммунные клетки проходят в процессе развития от крови до функциональных иммунных клеток, резидентных в тканях. Теперь необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять эту новую область тканевой иммунологии.
«Всестороннее понимание иммунной системы в тканях является предпосылкой для тканеспецифических подходов к лечению с целью лечения воспалительных или опухолевых заболеваний с помощью генетически улучшенных иммунных клеток», — объясняет профессор Маркус Фойерер, ведущий автор исследования.
Спасибо за интересную статью! Не могла бы вы подробнее объяснить, как именно «прыгающие гены» влияют на функционирование иммунных клеток?
Удивительно, как мало мы знаем о генетике! Я всегда думал, что гены фиксированы. Интересно узнать, каковы практические последствия этого открытия.
Я изучала эпигенетику на университете, и эта информация очень интересна! Есть ли уже какие-либо исследования, которые бы подтвердили это на практике?
Этот подход к пониманию иммунной системы действительно меняет парадигму! Надеюсь, что такие исследования помогут в разработке новых методов лечения.
Я не специалист в области генетики, но эта тема кажется мне крайне важной. Как вы думаете, каковы будут последствия для терапии автоиммунных заболеваний?
Очень благодарен за предоставленную информацию. Не знал о таком явлении, как «прыгающие гены». Надеюсь, в будущем эта область будет развиваться.
Мне всегда было интересно, как наши гены могут взаимодействовать с окружающей средой. Есть ли у вас рекомендации по дополнительной литературе на эту тему?
Интересно, как это открытие может повлиять на вакцины и иммунотерапию. Надеюсь, что нас ждут большие прорывы!
Я работаю в области биомедицины, и эта статья вдохновила меня. Буду следить за новыми исследованиями в этой области!
Читал о «прыгающих генах» в других контекстах, но не знал, что они могут поддерживать иммунные клетки. Это удивительно!
Статья была очень познавательной! Как вы думаете, какова будет реакция научного сообщества на это открытие?
Есть ли какие-то известные примеры, когда «прыгающие гены» приводили к значительным изменениям в здоровье человека?
Я всегда интересовалась темой генетики. Есть ли возможность применить эти знания в профилактике заболеваний?
Благодарю за отличную статью! Изменится ли подход к лечению рака с учетом новых данных об эпигенетике?
Это открытие действительно может изменить наше понимание иммунной системы. Надеюсь, что исследования будут продолжаться!
Вопрос: насколько стабильны «прыгающие гены»? Могут ли они изменяться в течение жизни человека?
Я всегда была сторонником натуральных методов поддержки иммунитета. Возможно, эта информация поможет мне выбрать правильный подход.
Статья действительно интересная, но мне хотелось бы увидеть больше примеров и практических приложений!