به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی بنیان، سیستم ایمنی یکی از پیچیده ترین و جذاب ترین شبکه‌های بدن انسان است. از اجزای سلولی و هومورال تشکیل شده است، نه تنها از ما در برابر عوامل خارجی مانند ویروس‌ها یا باکتری‌ها محافظت می‌کند، بلکه نقش اساسی در تشخیص سلول‌های نابجا که به سلول‌های سرطانی تبدیل می‌شوند ایفا می‌کند. توسعه و عملکرد سلول‌های ایمنی به شدت توسط زمان و مکان بیان ژن‌ها تنظیم می‌شود. این امر عمدتاً توسط فاکتورهای رونویسی انجام می‌شود - پروتئین‌های خاصی که به توالی‌های تنظیمی‌ ژن‌ها متصل می‌شوند و بیان آنها را روشن یا خاموش می‌کنند. علاوه بر این، سطح دیگری از کنترل وجود دارد: عوامل اپی ژنتیک، فعال یا غیرفعال بودن مناطق خاصی از DNA را کنترل می‌کنند و در نتیجه تعیین می‌کنند که آیا فاکتورهای رونویسی می‌توانند به توالی‌های هدف خود متصل شوند یا خیر.

خانواده فاکتورهای رونویسی انگشت روی ایکاروس (Ikaros) نشان دهنده‌ی گروهی از پروتئین‌ها هستند که نقش مهمی در خونسازی و رشد و عملکرد سلول‌های ایمنی دارند. این خانواده از پنج عضو شناخته شده تشکیل شده است: ایکاروس، هلیوس، آیولوس، ایوس و پگاسوس (Ikaros, Helios, Aiolos, Eos and Pegasus). نقش برخی از این فاکتورهای رونویسی، به ویژه ایکاروس  به طور مفصل مورد مطالعه قرار گرفته است و اخیراً ارتباط عملکرد ناهنجار آنها با ایجاد سرطان خون مشخص شده است. با این حال، عملکرد دقیق هلیوس به طور کامل شناسایی نشده بود.

هلیوس - یک عامل کلیدی در تکوین و عملکرد سلول‌های T

در یک تلاش مشترک، تیم دکتر Kaan Boztug در موسسه تحقیقات سرطان کودکان سنت آنا و موسسه لودویگ بولتزمن برای بیماری‌های نادر و تشخیص داده نشده (LBI-RUD)، با همکاری نزدیک با دانشگاه پزشکی وین و مرکز تحقیقات پزشکی مولکولی آکادمی‌ علوم اتریش، یک بیمار با نقص ناشناخته ایمنی و خونسازی را بررسی کردند که از بدو تولد از عفونت‌های تنفسی مکرر و هیپوگاماگلوبولینمی‌ رنج می‌برد. در مطالعه خود، دانشمندان یک جهش دو آللی ارثی را در ژن رمزکننده هلیوس، شناسایی کردند.

هلیوس عمدتاً در تیموسیت‌های در حال رشد، سلول‌های T فعال و سلول‌های T تنظیم‌کننده- زیرمجموعه‌ای از سلول‌های T که در کنترل پاسخ فعال‌ ایمنی نقش دارند- بیان می‌شود. در سلول‌های T تنظیمی، هلیوس، تنظیم رونویسی چندین ژن مهم شناخته شده را برعهده دارد. اگرچه هلیوس قبلاً روی موش‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است، نقش آن در هموستاز ایمنی انسان و رشد سلول‌های T نامشخص است.

جهش دو آللی هلیوس باعث نقص اپی ژنتیک و نقص ایمنی می‌شود

در سطح مولکولی، نقص ناشی از جهش دو آللی در هلیوس بر اتصال DNA یا دایمر شدن آن تأثیری نداشت، اما پیامدهای دیگری داشت. نویسنده اول این مطالعه توضیح می‌دهد: "ما دریافتیم که جهش مؤثر بر هلیوس منجر به اختلال در تعامل با پروتئین‌های دیگر، از جمله عوامل اپی ژنتیک می‌شود، در نتیجه کنترل دقیق فعال سازی ژن‌ها را به خطر می‌اندازد."

دانشمندان از روش‌های رونویسی تک سلولی و سنجش عملکردی آزمایشگاهی برای مطالعه بیشتر اثرات جهش در سطح سلولی استفاده کردند. آنها توانستند نشان دهند که نقص در هلیوس اثرات مضری بر ایمنی دارد: در حالی که سلول‌های CD8 T مثبت حامل جهش به سمت یک وضعیت پیش‌التهابی و اثرگذار تغییر مکان دادند، سلول‌های CD4 T مثبت بیمار، اختلال در فعال‌سازی را نشان دادند. علاوه بر این، یک نقص سلول B شناسایی شد: با گذشت زمان یک سلول B از دست رفت، و سلول‌های B حافظه محیطی و پلاسمابلاست‌ها کاهش یافتند، در حالی که سلول‌های B گذرا افزایش یافتند.

تاثیر بر تحقیقات و درمان آینده

از آنجایی که فعال‌ شدن صحیح سلول‌های T طبیعی و حضور سلول‌های B برای ایجاد یک پاسخ فعال‌ ایمنی در برابر عفونت‌ها و سلول‌های پیش سرطانی مهم است، این یافته‌ها بسیار جالب هستند. این نتایج نه تنها یک نقص سیستم ایمنی از بدو تولد را مشخص می‌کند، بلکه درک ما را از نقش هلیوس در فعال‌سازی ایمنی و هموستاز، افزایش می‌دهد. نقص تنظیم اپی ژنتیک وابسته به هلیوس، نشان دهنده‌ی یک مکانیسم مولکولی جدید است که منجر به از دست دادن شدید تعادل (هموستاز) سیستم ایمنی می‌شود که در این بیماری دیده می‌شود.

این مطالعه نشان‌دهنده پیشرفت قابل توجهی در درک ما از نقش دقیق هلیوس در خون‌سازی و ایمنی است و به تلاش‌های آینده برای هدف قرار دادن بالقوه این تنظیم‌کننده‌ها در نقص ایمنی و بدخیمی‌ کمک می‌کند.

این تحقیق در Science Immunology منتشر شده است.

پایان مطلب/

لینک منبع: https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.abe3981