Имунитет от епруветка: учени за пръв път отгледаха имунни клетки на човек в лаборатория

Група учени от Детския научно-изследователски институт Мърдок (Murdoch Children’s Research Institute) в Мелбърн са възпроизвели и визуализирали най-ранните етапи на зараждане и развитие на имунни клетки на човек in vitro.

Постижението на австралийските учени е станало възможно благодарение на обединяването на няколко съвременни лабораторни методики.

През първия етап на експеримента специалистите са използвали най-новите методи на генното инженерство и са създали особена култура от плурипотентни стволови клетки. Това са „прародителите“ на органите и тъканите, способни да се превръщат във всякакви клетки на организма, освен в клетки на плацентата и някои други структури, хранещи ембриона.

Благодарение на проведената генно-инженерна намеса, някои клетки от културата започнали да изпускат зелена светлина под въздействие на ултравиолетови лъчи. Това излъчване показало на изследователите, че в клетките присъства специфичният протеин RAG1. Този протеин се съдържа в клетките-предшественици на Т-лимфоцитите и показва, че от тях ще се получи „бойната единица“ на имунитета на човешкия организъм.

Т-лимфоцитите са основното звено на придобития имунитет. Те „запомнят“ вредните вещества и патогени, с който се сблъсква организма, а след това ги разпознават и унищожават при повторната им поява в организма.

Получавайки възможността добре да разграничават в материала светещия протеин RAG1 в клетките-предшественици, екипът успял да ги изолира за последващо изучаване.

В следващите наблюдения на тяхното развитие учените открили любопитно явление. Оказало се, че клетките-предшественици дават началото не само на Т-лимфоцитите. Те са в основата също така на В-имунните клетки, кръвотворни клетки на костния мозък, необходими за формирането на цялата сложна имунна система на гръбначните, включително и на човека.

Друго важно откритие по време на изследването било, че Т-лимфоцитите не водят своето „родословие“ от предшествениците на клетките на кръвта, намиращи се в костния мозък, както се е смятало по-рано.

Експериментите показали, че ключовите участници на придобития имунитет идват по линия на стволовите клетки, формиращи първичните органи на ембриона и след това на вътрешната обвивка на съдовете.

Тези данни добре се съгласуват с резултатите от предишни изследвания. В тях се установило, че подобен произход имат Т-лимфоцитите при рибките данио-рерио, а също така при лабораторните мишки.

Изследователите подчертават също, че създаването на такава клетъчна култура в лаборатория и възможността за внимателното и изучаване само по себе си е знаково събитие. Разработената клетъчна система ще стане достъпна платформа за следващи детайлни изследвания на най-ранните етапи на клетките, осигуряващи придобиването на имунитет, съобщават авторите на изследването в своя научна статия, публикувана в престижното издание Nature Cell Biology.

Но защо е толкова важно да има възможност за отглеждане на защитните клетки в изкуствени условия? Отговорът е достатъчно прост. Освен удовлетворяването на изследователския интерес, такъв подход ще помогне на учените да вникнат по-дълбоко в причините за тежките заболявания, свързани с неправилната работа на клетките на имунната система. Към тях можем да причислим, например левкемията при децата и някои автоимунни заболявания.

„Резултатите от изследването ще помогнат по-добре да се изучат механизмите на развитие на детската левкемия и на диабета от първи тип, въпреки че може би ще минат години, преди ние да започнем да внедряваме получените знания в клиничната практика“ – отбелязва един от ръководителите на изследването Андрю Елефанти (Andrew Elefanty) в прес-релийза на института.

Освен това, получаването на клетки на имунната система в лабораторни условия усъвършенства имунотерапията на рак. Благодарение на откриващите се възможности с новата технология, източник на необходимите имунни клетки ще станат клетките на самия пациент.