Международная команда ученых разработала технологию ReapTEC, которая анализирует связи между двунаправленными участками ДНК Т-хелперов и аутоиммунными заболеваниями. Оказалось, что в организме человека существуют редкие Т-хелперы, в которых содержится почти 63 тысячи таких участков. В них находятся генетические варианты, связанные с аутоиммунными заболеваниями. Результаты позволят лучше исследовать генетические причины появления аутоиммунных заболеваний и найти молекулы, борющиеся с ними. Исследование опубликовано в журнале Science.
Т-хелперы — это белые кровяные тельца, распознающие патогенные микроорганизмы и регулирующие иммунный ответ. Многие аутоиммунные заболевания вызваны нарушением функции этих Т-хелперов — например, при рассеянном склерозе они ошибочно атакуют здоровые части организма, а при аллергии слишком остро реагируют на безвредные вещества в окружающей среде.
Международная команда ученых решила выяснить, какие Т-хелперы влияют на динамику аутоиммунных заболеваний. Они сосредоточились на энхансерах клеток — участках ДНК, усиливающих активность гена, кодирующих небольшие фрагменты РНК и не кодирующих белки. Вариации в энхансере Т-хелперов приводят к различиям в экспрессии генов, а это может повлиять на функционирование самих клеток. Некоторые энхансеры — двунаправленные. Это значит, что обе нити ДНК используются в качестве матриц для энхансерной РНК.
Исследователи разработали технологию ReapTEC, которая анализирует связи между двунаправленными энхансерами и аутоиммунными заболеваниями. Изучив около миллиона человеческих клеток, команда выявила несколько групп редких типов Т-хелперов, на долю которых приходится менее 5% от общего числа белых кровяных телец. ReapTEC показал, что в редких Т-хелперах содержится почти 63 тысячи активных двунаправленных энхансеров. Чтобы выяснить, связаны ли они с аутоиммунными заболеваниями, ученые обратились к общегеномным ассоциативным исследованиям (GWAS). Они выявили большое количество генетических вариантов — однонуклеотидных полиморфизмов, связанных с аутоиммунными заболеваниями.
Объединив данные GWAS с результатами анализа ReapTEC, ученые обнаружили, что генетические варианты, связанные с аутоиммунными заболеваниями, часто располагаются в двунаправленной энхансерной ДНК редких Т-хелперов. Генетические варианты неврологических заболеваний не показали таких же результатов, а значит, двунаправленные энхансеры связаны только с аутоиммунными нарушениями. Исследователи подсчитали, что из 63 тысяч энхансеров 606 включали в себя однонуклеотидные полиморфизмы, связанные с 18 иммуноопосредованными заболеваниями. Также ученые идентифицировали некоторые гены-мишени энхансеров, связанных с болезнями. Например, когда команда активировала энхансер с генетическим вариантом, связанным с воспалительным заболеванием кишечника, полученная энхансерная РНК активировала повышенную регуляцию гена IL7R.
«В краткосрочной перспективе мы разработали новый метод геномики, который может быть использован исследователями по всему миру. Используя этот метод, мы обнаружили новые типы Т-хелперов, а также гены, связанные с иммунными нарушениями. Мы надеемся, что эти знания приведут к лучшему пониманию генетических механизмов, лежащих в основе заболеваний, обусловленных иммунитетом человека», — рассказал Ясухиро Муракава, руководитель исследования из Центра интегративных медицинских наук RIKEN, Япония. В будущем результаты позволят найти новые молекулы, которые могут использоваться для лечения аутоиммунных заболеваний.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
