Znajdź zawartość

W ogólnych zarysach działanie naszego systemu odpornościowego jest znane. Wciąż jednak zagadką są niektóre, poszczególne mechanizmy jego funkcjonowania. Australijskim naukowcom udało się odkryć sekret perforyny, białka-włamywacza. Perforyna (Perforin-1, białko kodowane przez gen PRF1) jest drobnym ale istotnym elementem. Przystępuje ona do ataku, kiedy system immunologiczny rozpozna już i oznaczy „wrogie" elementy: bakterie, czy nieprawidłowe komórki. Bez niej zniszczenie zagrożenia nie byłoby możliwe, perforyna bowiem przełamuje barierę ochronną oznaczonych komórek, wpuszczając przez stworzone mikropory enzymy, które niszczą komórki uznane za szkodliwe. Jak dokładnie ten proces przebiega - nie wiedziano do tej pory. Zespół australijskich naukowców z Monash University pod kierunkiem Jamesa Whisstocka jako pierwszy rozgryzł ten mechanizm. Przy pomocy synchrotronu poznano strukturę proteiny, zaś przy pomocy mikroskopii krioelektronowej zbadano właściwości otworu, który perforyna robi w błonie atakowanej komórki. Co ciekawe, działanie perforyny przypomina analogiczną broń, której używa wiele gatunków bakterii, jak laseczki wąglika, listerię, czy streptokoki. Profesor Joe Trapani uważa, że struktura perforyny jest ewolucyjnie wyjątkowo stara i przetrwała nawet dwa miliardy lat, zaś profesor Whisstock uważa wręcz, że system odpornościowy zwierząt przejął i wykorzystał ten mechanizm właśnie od bakterii. Nieprawidłowe działanie perforyny może być przyczyną wielu chorób, zarówno niedostatecznej odporności, czy białaczki, jak i chorób autoimmunologicznych. Poznanie jej właściwości daje nadzieję na opracowanie metod jej „regulacji", wreszcie wykorzystania tego naturalnego mechanizmu do zwalczania trudnych w leczeniu chorób: raka, malarii czy cukrzycy. Dlatego na dalsze badania australijski zespół otrzymał grant w wysokości miliona dolarów od funduszu Wellcome Trust poprzez program ARC Super Science Fellowship.

Badacze z amerykańskiego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych (NIAID) odkryli, dlaczego organizmy niektórych nosicieli HIV przez długi czas skutecznie opierają się chorobie. Zdaniem naukowców sekretem pacjentów opierających się infekcji jest znacznie podwyższona aktywność tzw. cytotoksycznych limfocytów T, objawiająca się podwyższoną produkcją dwóch białek odpowiedzialnych za niszczenie zakażonych komórek. Zrozumienie tego mechanizmu, pozwalającego na długotrwałe powstrzymanie inwazji wirusa, jest sprawą kluczową dla opracowania skutecznej szczepionki przeciw HIV i AIDS. Odkrycia dokonał zespół prowadzony przez dwóch lekarzy: dr. Stephena Miguelesa oraz dr. Marka Connorsa. Autorzy wykonali pomiary aktywności cytotoksycznych limfocytów T, czyli ich zdolności do niszczenia zmienionych chorobowo komórek. Jak się okazało, limfocyty pobrane od osób odpierających atak wirusa niszczyły zakażone nim komórki w ciągu niecałej godziny. Dla porównania, limfocyty pobrane od osób łatwo poddających się infekcji nie radziły sobie z tym zadaniem niemal wcale, nawet jeśli ogólny stan ich zdrowia poprawiał się po wdrożeniu leczenia przeciwwirusowego. Sekretem skuteczności cytotoksycznych limfocytów T jest para białek: perforyny i granzymu B. Gdy limfocyt "namierzy" chorą komórkę, noszącą np. oznaki obecności wirusa, mutacji bądź zmian nowotworowych, przystępuje do jej zniszczenia. W pierwszej fazie ataku wydziela perforynę, której zadaniem jest wytworzenie otworu w błonie komórkowej zwalczanej komórki. Następnie przez powstałą lukę wnika granzym B, który ostatecznie zabija wadliwy element tkanki. Jak pokazał zespół z NIAID, parametrem kluczowym dla skuteczności tego systemu jest wzajemny stosunek ilości wytwarzanych białek. Wcześniejsze badania sugerowały co prawda istotną rolę perforyny w zdolności organizmu do powstrzymywania inwazji HIV, lecz dopiero teraz dowiadujemy się, że równie istotny jest odpowiedni poziom produkcji granzymu B. Dokonane odkrycie może być niezwykle istotne dla nosicieli HIV, a także dla twórców szczepionek zabezpieczających przed tym groźnym wirusem. Dokładne zrozumienie naturalnych mechanizmów blokujących infekcję znacznie ułatwi zaprojektowanie szczepionki, która ukierunkuje odpowiedź immunologiczną w optymalny sposób.