Der menschliche Körper, das Immunsystem ist wie ein riesiges team von special agents. Bestimmte Zellen, die sogenannten T-Zellen, die jeweils individuell spezialisieren zu erkennen, einen bestimmten Eindringling, wie das influenza-virus oder salmonella. Die Bestimmung einer bestimmten T-Zell-target ist ein wichtiger Schritt bei der Gestaltung personalisierter Behandlungen für Krebs und die Entwicklung von Impfstoffen. Nun, ein team von Caltech-Wissenschaftler entwickelt hat, zwei neue Methoden zur schnellen Bestimmung der T-Zell-Ziele.
Die Arbeit wurde im Labor von David Baltimore, Robert Andrews Millikan, Professor für Biologie und Präsident emeritus. Zwei arbeiten beschreiben die Forschung erscheint in der Januar-28-Ausgabe der Zeitschrift Nature Methods.
Eine Zelle, infiziert mit einem Erreger, beispielsweise einem influenza-virus wird angezeigt bits der Eindringling das genetische material auf der Oberfläche der Zelle, wie das schwenken einer roten Flagge, um anzuzeigen, was Los ist im inneren der Zelle. Diese „flags“ genannt Antigene, präsentiert auf Proteine auf der Zelloberfläche, genannt MHCs (major histocompatibility complexes). Jede T-Zelle ist spezialisiert, zu erkennen, einem anderen antigen. Wenn eine T-Zelle auf eine Zelle die Anzeige der target-antigen auf einem MHC-Komplex die T-Zelle zu binden und zu zerstören.
Es sind von 1 Millionen auf 5 Millionen unique T-Zellen im Durchschnitt in einem menschlichen targeting unzählige verschiedene Erreger. Zwar können die Wissenschaftler die Charakterisierung der Funktion und molekulare make-up von einer T-Zell – rezeptor, ist es schwierig zu bestimmen, was das Ziel einer bestimmten rezeptor-spezifisch erkennt. In der Tat, weniger als 1.000 antigen–T-Zell-Paaren bekannt.
Jetzt, geführt von Postdoc-Wissenschaftlern Alok Joglekar und Guideng Li Forscher in Baltimore im Labor entwickelt haben, zwei neue Methoden zur Bestimmung der Ziele von T-Zellen.
In der ersten Methode, die Wissenschaftler angehängt Proteinen, die sogenannten signaling domains, auf MHCs. Die neue Anlage, genannt die Signalisierung und die antigen-Präsentierenden bifunktionellen rezeptor, oder SABR, ist entworfen, um ein signal in die Zelle zu machen, es leuchtet hell auf grün, wenn es gebunden wurde, durch eine entsprechende T-Zelle. Ein Forscher könnte dann Tausende von verschiedenen Antigenen, die jeweils präsentiert von einer SABR und kombinieren Sie diese mit einer bestimmten T-Zelle. Nur die Zellen zu präsentieren, das richtige antigen sollte grün Leuchten, so dass die Forscher Fische aus den richtigen antigen—T-Zell-target.
Die zweite Methode nutzt das Natürliche Phänomen namens trogocytosis. Dies tritt auf, wenn eine T-Zelle und Ihrer Zielzelle binden Sie zusammen und tauschen Proteine gebunden sind, an deren Oberflächen. Obwohl Forscher haben nicht noch bestimmt, warum trogocytosis Auftritt, das Baltimore laboratory beschlossen, das Phänomen zu zeigen T-Zell-Ziele. Um dies zu tun, haben die Forscher aus einem pool von antigen-Präsentierenden Zellen, jede zeigt eine einzigartige antigen, und dann zeigte Sie auf die T-Zellen mit einem rezeptor von Interesse. Nur die Zellen zu präsentieren, das richtige antigen erworben Marker der T-Zelle über trogocytosis. Danach werden die entsprechenden antigen der T-Zelle konnte dann identifiziert werden durch den marker auf Ihrer Oberfläche.
Verständnis antigen–T-Zell-Paare ist von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung von Krebs-Impfstoffen und auch für die Gestaltung von personalisierten Behandlungen für Krebs, die als Antigene können auch Signaturen von Krebs. Keine zwei Krebsarten sind die gleichen, und weil sich Krebszellen so schnell wachsen, werden Sie auch mutieren schnell. Im Idealfall dann, ein Wissenschaftler könnte eine Probe nehmen von einer person Tumoren isolieren, die T-Zellen von Ihnen und verwenden Sie eine der folgenden Methoden zu entdecken, die Antigene, die Ziel der T-Zellen. Sobald diese Ziele identifiziert werden, die T-Zellen können verwendet werden, um zu erweitern, den Patienten eigene Immunsystem auf verschiedene Weise helfen, es besser zu kämpfen, die person, die Krebs hat.
Ein Papier beschreibt die SABR-Methode ist mit dem Titel „T cell antigen discovery über die Signalisierung und die Antigen-Präsentierenden Bifunktionellen Rezeptoren.“ Postdoc-Stipendiat Alok Joglekar ist die Studie der erste Autor. Neben Joglekar und Baltimore, co-Autoren sind Caltech Forschung Techniker Michael Leonard und Margaret Swift; ehemalige Caltech Forschung Techniker John Jeppson; Postdoc-Stipendiat Guideng Li; ehemalige Caltech Studenten und aktuelle Forschung Techniker Stephanie Wong (BS ’16); ehemalige Caltech postdoctoral scholar Songming Peng jetzt der PAKT-Pharma; Jesse Zaretsky von der UCLA; James Heath, ein ehemaliger Caltech jetzt professor am Institute for Systems Biology in Seattle; Antoni Ribas von der UCLA; und ehemalige post-doc-Stipendiat Michael Bethune.