A szervezet tudja, ki a behatoló

Az immunválasz megindításában kulcsszerepet betöltő sejtek génaktivitás-mintázata a kórokozó típusától függ.

A Whitehead Institute for Biomedical Research (USA) kutatói DNS-chipek alkalmazásával követték nyomon az immunrendszer dendritikus sejtjeinek génaktivitását (kifejeződését) különböző típusú kórokozók jelenlétében. Kiderült, hogy a dendritikus sejtek különböző géncsoportokat kapcsolnak be attól függően, hogy a kórokozó vírus, baktérium vagy gomba (konkrétan influenza-vírust, E. coli baktériumot és Candida albicans gombafajt használtak). Ez az első komoly bizonyíték arra a korábbi feltételezésre, hogy a dendritikus sejtek az általános válaszlépések mellett képesek ilyen specifikus "intézkedésekre" is.

Az eredmények arra utalnak, hogy az emberi test már a behatolók elleni küzdelem első lépéseinél tisztában van a fertőző organizmus természetével, s ennek megfelelő, "testre szabott" immunválaszt alakít ki.

Genetikai programcsomagok a dendritikus sejtekben

Az immunrendszer dendritikus sejtjei az elsők között találkoznak a szervezetet megtámadó kórokozókkal, így az immunválasz megindításában kulcsszerepet töltenek be. A vöröscsontvelőben fejlődnek, majd szétrajzanak a szövetekbe, ahol folyamatos őrjáratot végeznek. Ebben az állapotukban még nem elkötelezettek egy bizonyos típusú kórokozóra ("éretlenek"). Az érettséget akkor érik el, amikor elfognak egy fertőző organizmust, azt megsemmisítik és feldolgozzák, majd legjellemzőbb darabjait szó szerint felmutatják a membránjukon az immunrendszer karmesterei, a CD4+ T-limfociták számára, amelyek ezen információ birtokában hozzák mozgásba az immunrendszer különböző "fegyvernemeit". Ez az ún. antigén-bemutatás indítja tehát el az immunválasz eseményeit. A dendritikus sejtek antigén-bemutatása aktiválja az ölősejtek különféle típusait, a CD8+ T-limfocitákat (citotoxikus ölősejtek) és természetes ölősejteket (NK-sejtek, natural killer cells) is.

A jelenlegi genetikai vizsgálatokból kiderült, hogy a dendritikus sejtek érése erősen specializált folyamat. Minden kórokozó-típusra egy speciális genetikai programcsomag létezik. Ezek aktivációja a kórokozó minőségétől függ (gyakorlatilag maga a kórokozó vezérli), az aktivált gének pedig az immunválasz néhány további lépését is szabályozzák. Az E. coli baktérium hatására például gyorsan aktiválódtak a dendritikus sejtek azon génjei, amelyek hatása végső soron az ún. neutrofil granulociták (ezek kis méretű falósejtek) riasztásában mutatkozott meg. Ugyanakkor az influenza vírusa nem aktiválta ezeket a géneket. Hasonló eredményekből arra lehet következtetni, hogy a dendritikus sejtek nem csupán az immunválasz megindításában töltenek be kulcsszerepet, de ahhoz is adnak instrukciókat, hogy a rendszer mely részeit kell aktivizálni.

DNS-chipek fertőző betegségekre

A DNS-chipek - amelyek több ezer gén aktivitásának egyidejű vizsgálatára alkalmasak, vagyis egy adott sejt génexpressziós mintázatáról nyújtanak információkat - már használhatónak bizonyultak egyes daganatok diagnosztizálásában (a tumorsejtek számos típusának jellegzetes génaktivitása van). A dendritikus sejtekre alapozva hasonló eljárásokat a fertőző betegségek esetében is ki lehet fejleszteni.

Az eredmény gyakorlati (klinikai) alkalmazása tehát nagyon ígéretes: a dendritikus sejtek génexpressziójának meghatározásával lehet azonosítani a szervezetet megtámadó kórokozók típusát, azok erős és gyenge pontjait, illetve az immunválasz természetét. Ezek a jövőben egyre részletesebbé váló információk végső soron az adott kórokozóra szabott, optimális terápiák kifejlesztéséhez vezethetnek. Sőt mi több, a dendritikus sejtek különféle genetikai programjainak mesterséges aktivációjával elméletileg az egész immunválaszt lehet programozni.

Egyelőre azonban a legfontosabb feladat annak kiderítése, hogy a működésbe lépő géneknek mi a funkciója a dendritikus sejtekben, s működésük egyáltalán kinek nyújt nagyobb hasznot: a gazdaszervezetnek, vagy a kórokozóknak?

A kutatók részletes beszámolója a Science 2001. október 26-ai számában jelent meg.

S. T.

Ajánlat:

Researchers Identify Pathogen-specific Gene Response in Human Immune Cells
Angol nyelvű beszámoló a Whitehead Institute for Biomedical Research honlapján.

Korábban az [origo]-ban:

"Szupersejtek" a daganatok ellen
2000.04.05. Amerikai kutatóknak első ízben sikerült az immunrendszer ritka, de igen hatékony sejttípusát a rákos sejtek elleni küzdelemre mozgósítani - az emberi szervezeten belül.