Immagine, scansione di un linfocita T umano dal sistema immunitario di un donatore sano. Credito: NIAID.
In una scoperta che potrebbe portare a nuove terapie per le malattie immunitarie come la sclerosi multipla e l’IBD, gli scienziati riportano nel Journal of Experimental Medicine di aver identificato un gene e una famiglia di proteine fondamentali per la formazione di cellule T mature e perfettamente funzionanti nel sistema immunitario.
Le cellule T sono una parte essenziale delle difese immunitarie del nostro corpo e le aiutano a respingere i germi che causano malattie immunitarie, cancro e altre malattie.
I ricercatori del Cincinnati Children’s Hospital Medical Center che hanno condotto lo studio, affermano che i loro esperimenti mostrano che la proteina 1 o AP-1 dell’attivatore del fattore di trascrizione è fondamentale per porre le basi per i processi microbiologici nel nucleo delle prime cellule T immature che consentono alle cellule di formarsi correttamente.
Affinché le cellule T possano attivarsi e maturare, gli scienziati affermano che AP-1 deve aiutare ad aprire la cromatina, la struttura contorta del DNA che si avvolge e si condensa nel nucleo cellulare per controllare la cellula. Questo stimola una cascata di programmi genetici e molecolari che cooperano per formare le cellule. In esperimenti in cui gli scienziati hanno inibito AP-1 nelle prime cellule T CD4, la cromatina non si è aperta come dovrebbe e le cellule T non si sono formate o non hanno funzionato correttamente.
Ciò che rende la scoperta significativa è il fattore di trascrizione AP-1 che si accumula e influenza i processi molecolari in siti di rischio chiamati loci.
I loci a rischio sono posizioni sulla cromatina che sono inclini alla mutazione genetica e collegate a più malattie immunitarie, come la malattia infiammatoria intestinale, le allergie o la sclerosi multipla neurodegenerativa.
“I nostri risultati ci consentono di condurre nuovi studi su ciò accade molecolarmente e meccanicamente a questi loci di rischio quando le mutazioni sono presenti e quando non lo sono”, ha dichiarato Artem Barski, Ph.D., capo ricercatore e scienziato dello studio nelle divisioni di Allergy e immunologia e genetica umana. “Il nostro obiettivo è utilizzare questa conoscenza meccanicistica per sviluppare infine vaccini protettivi, terapie immunitarie anticancro o ridurre le risposte immunitarie patologiche come l’asma, le allergie e l’autoimmunità”.
Vedi anche, Individuate le cellule T helper specifiche che causano la sclerosi multipla.
La ricerca prevede una collaborazione multidisciplinare di diversi team, tra cui scienziati del Center for Autoimmune Genomics and Etiology e della divisione Biomedical Informatics and Genetics.
Combinando diversi metodi di analisi biologiche e computazionali, il team di ricerca è stato in grado di delineare l’accessibilità della cromatina al rimodellamento molecolare durante le prime fasi dell’attivazione delle cellule T CD4.
I ricercatori hanno usato tecnologie chiamate ChIP-seq (immunoprecipitazione della cromatina) e ATAC-Seq (dosaggio per la cromatina accessibile trasposasi) che analizzano tutte le diverse interazioni proteiche con il DNA e lo stato della cromatina. Ciò ha permesso ai ricercatori di identificare i siti di legame specifici sulla cromatina, delle proteine associate al DNA.
La combinazione dell’analisi sperimentale e computazionale ha rivelato il legame AP-1 al DNA durante le prime fasi dell’attivazione delle cellule T CD4. I ricercatori hanno dimostrato che quando AP-1 si lega a determinate posizioni della cromatina, lo fa insieme al suo partner molecolare, NFAT1 (fattore nucleare delle cellule T attivate). Studi precedenti si sono concentrati sulla distruzione genetica dei singoli membri delle proteine della famiglia AP-1, che sono diciotto. In questo studio, tuttavia, i ricercatori hanno affermato di aver ampiamente bloccato l’intera famiglia di proteine AP-1 nelle cellule T naïve umane.
Gli autori dello studio hanno inibito AP-1 e questo ha impedito quei cambiamenti della cromatina che si verificano normalmente nel nucleo cellulare, mentre le cellule T non si sono attivate. Ora Barski e i suoi colleghi stanno lavorando per scoprire se l’assenza di AP-1 contribuisce allo sviluppo di malattie immunitarie quando non è in grado di legarsi con i loci mutati.
Barski afferma che queste nuove informazioni possono essere utilizzate nei futuri esperimenti per cercare nuove terapie innovative che potrebbero cambiare il risultato per i pazienti.
Fonte, Science Daily
