Według nowego badania opublikowanego w czasopiśmie „Dziedziczne choroby metabolizmu i odporności mają ze sobą więcej wspólnego, niż wcześniej sądzono” Nauka ImmunologiaWyniki wskazują na nowy zestaw genów metabolicznych, które są ważne dla funkcjonowania komórek T układu odpornościowego i oferują spostrzeżenia, które mogą poprawić opiekę nad pacjentami z tymi zaburzeniami.

Badanie dotyczyło genów powodujących wrodzone błędy metabolizmu (zaburzenia procesów, które komórki wykorzystują do przekształcania pożywienia w energię) i wrodzone błędy odporności (zaburzenia wpływające na funkcjonowanie układu odpornościowego). Te rzadkie i złożone choroby nie są w pełni poznane.

„Wcześniej istniała tylko niewielka liczba genów, które znajdowały się na obu listach chorób, ale odkryliśmy, że wiele innych się pokrywa” — powiedział Andrew Patterson, dr, który kierował badaniem jako adiunkt współpracujący z Jeffreyem Rathmellem, dr, w Vanderbilt University Medical Center. „Nasze badanie wykazało, że duża liczba genów związanych z wrodzonymi błędami metabolizmu może również potencjalnie wpływać na funkcję komórek T, gdy ulegną mutacji”.

Wyniki wskazują, że u pacjentów z wrodzonymi błędami metabolizmu mogą występować również defekty odporności, które mogą mieć wpływ na leczenie, i odwrotnie, że defekty metaboliczne mogą przyczyniać się do występowania objawów u pacjentów z wrodzonymi błędami odporności.

„Jest jeszcze wiele rzeczy, których trzeba się nauczyć, ale te powiązania mogą wskazywać na różne terapie” — powiedział Rathmell, profesor immunobiologii Cornelius Vanderbilt i dyrektor Vanderbilt Center for Immunobiology. „Zamiast różnych kategorii, te choroby są częścią kontinuum; istnieje szara strefa między nimi a potencjalną nową klasą wrodzonych błędów immunometabolizmu, która przecina te dwie”.

Patterson i zespół badawczy zastosowali podejście CRISPR z edycją genów, aby przeszukać wrodzone błędy genów metabolizmu pod kątem defektów odpornościowych i wrodzone błędy genów odporności pod kątem defektów metabolicznych. Przeanalizowali także jeden przykład z każdego zestawu — jeden gen metaboliczny, który miał defekt odpornościowy; jeden gen odporności, który miał defekt metaboliczny — aby dokładniej zbadać wpływ mechanistyczny.

Ogólnie rzecz biorąc, zespół Rathmella jest zainteresowany odkryciem, w jaki sposób szlaki metaboliczne regulują funkcję limfocytów T, aby opracować ukierunkowane terapie chorób o podłożu immunologicznym.

„To, co zrobiliśmy, to położenie fundamentów pod dalsze badania” – powiedział Patterson. „Dwa przykłady, które szczegółowo zbadaliśmy, wskazują na nową biologię i nowe mechanizmy, a są setki innych genów, które zidentyfikowaliśmy do analizy pod kątem ich roli w funkcjonowaniu komórek T”.

Wyniki badań są dostępne na stronie internetowej, z której mogą skorzystać inni badacze.

„Jeśli próbujesz zrozumieć powiązania między metabolizmem i odpornością, to jest to świetne miejsce na początek” – powiedział Rathmell.

Patterson niedawno dołączył do kadry University of Louisville jako adiunkt biochemii i genetyki molekularnej. Współpracownicy z Vanderbilt, Vivian Gama, dr, adiunkt biologii komórkowej i rozwojowej, oraz Janet Markle, dr, adiunkt patologii, mikrobiologii i immunologii, byli ważnymi współautorami badania.

Obecny projekt rozpoczął się jako część Human Immunology Discovery Initiative Vanderbilt Center for Immunobiology, która skupiała się na opracowaniu podejść do badania wrodzonych błędów odporności i była wspierana przez grant Trans-Institutional Program z Vanderbilt University. Inne wsparcie finansowe obejmowało granty z National Institutes of Health (T32AR059039, T32CA009582, R01DK105550, R01HL136664, R01CA217987, R01AI153167, R35GM128915, RF1MH123971, R01AI165722, F99NS125829) i Lupus Research Alliance.