Імунітет з пробірки: фахівці вперше виростили імунні клітини людини в лабораторії

Група вчених з Дитячого науково-дослідного інституту Мердока в Мельбурні вперше відтворила і візуалізувала перші  етапи зародження та розвитку імунних клітин людини in vitro.

Дослідження австралійських вчених стало можливим завдяки об'єднанню декількох сучасних лабораторних методик.

На першому етапі експерименту фахівці застосували новітні підходи генної інженерії і створили особливу культуру плюрипотентних стовбурових клітин людини.

Нагадаємо, що ці "прабатьки" органів і тканин здатні перетворюватися на будь-які клітини організму, крім клітин плаценти і деяких інших структур, що живлять ембріон.

Завдяки проведенню  генно-інженерних   втручань, деякі клітини в культурі почали випускати зелене світіння при впливі ультрафіолету.

Це випромінювання повідомляло дослідникам про те, що в клітинах присутній специфічний білок RAG1. Пояснимо, що ця речовина міститься в клітинах-попередниках Т-лімфоцитів і вказує на те, що з них дозріє саме ця бойова одиниця імунітету.

Нагадаємо, що Т-клітини є основною ланкою набутого імунітету. Вони "запам'ятовують" шкідливі речовини і патогени, з якими стикається організм, а потім розпізнають і знищують їх при повторному попаданні в організм.

Отримавши можливість добре розрізняти в матеріалі світяться RAG1-позитивні клітини-попередники, команда зуміла ізолювати їх для подальшого вивчення.

В ході подальшого спостереження за їх розвитком вчені виявили цікаве явище. Виявилося, що ці клітини-попередники дають початок не тільки Т-лімфоцитам.

З них відбуваються також В-імунні клітини, кровотворні клітини кісткового мозку і безліч інших клітин, необхідних в подальшому для формування всієї складної імунної системи хребетних, включаючи людину.

Іншим важливим відкриттям стало те, що Т-лімфоцити ведуть свій "родовід" зовсім не від попередників клітин крові, що населяють кістковий мозок, як вважалося раніше.

Експеримент показав, що ключові учасники набутого імунітету відбуваються з лінії стовбурових клітин, які формують первинні органи ембріона і надалі внутрішню оболонку судин.

До речі, ці дані добре узгоджуються з результатами попередніх досліджень. Вони показали схоже походження Т-лімфоцитів у рибок даніо-реріо, а також лабораторних мишей.

Дослідники підкреслюють також, що створення подібної культури клітин в лабораторії і можливість її ретельного вивчення - це саме по собі знаменна подія.

Розроблена клітинна система стане доступною платформою для подальшого детального дослідження найбільш ранніх клітин набутого імунітету людини, повідомляють автори в своїй науковій статті, опублікованій в престижному виданні Nature Cell Biology.

Але чому ж так важливо мати можливість вирощувати наші захисні клітини в штучних умовах? Відповідь досить проста. Крім задоволення дослідницького інтересу такий підхід допоможе вченим розібратися у витоках важких хвороб, пов'язаних з неправильною роботою клітин  імунної системи.

Сюди відносяться, наприклад, дитячий лейкоз і деякі аутоімунні захворювання.

Результати дослідження допоможуть краще вивчити механізми розвитку лейкозу і діабету першого типу. Хоча, ймовірно, пройдуть роки, перш ніж ми почнемо впроваджувати отримані знання в клінічну практику", - відзначає один з керівників роботи професор Ендрю Елефант (Andrew Elefanty) в прес-релізі інституту.

Крім цього, отримання клітин імунної системи в лабораторії удосконалить імунотерапію раку. Адже завдяки можливостям, що відкриваються джерелом необхідних імунних клітин стануть клітини самого пацієнта.