بازآرایی‌های اپی ژنتیکی سلول های ایمنی

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، سیستم ایمنی یکی از پیچیده ترین بخش های بدن ما است. با خلاص شدن از شر انگل ها، ویروس ها یا باکتری ها و از بین بردن سلول های آسیب دیده یا سرطانی ما را سالم نگه می دارد. یکی از جذاب ترین توانایی های آن حافظه آن است. در اولین تماس با یک جزء خارجی (به نام آنتی ژن)، سیستم ایمنی تطبیقی ما حدود دو هفته طول می کشد تا پاسخ دهد، اما پاسخ ها پس از آن بسیار سریع تر است، گویی سلول ها آنتی ژن را به خاطر می آورند. اما چگونه این حافظه به دست می آید؟ در یک انتشار اخیر، تیمی از محققان با هماهنگی دکتر رالف استادودرز، از اراسموس MC، و دکتر گرگوایر استیک، رهبر گروه در موسسه تحقیقات لوسمی جوزپ کارراس، سرنخ های جدیدی در مورد حافظه ایمنی با استفاده از پیشرفته ترین فناوری ارائه می دهند.

آنها بر تفاوت های کنترل اپی ژنتیکی ماشین های سلولی و معماری هسته ای سلول ها، دو مکانیسمی که می توانند الگوی فعال سازی سریع سلول های حافظه را توضیح دهند، تمرکز کردند. در حالی که تمام سلول های یک فرد دارای اطلاعات ژنتیکی یکسانی هستند، انواع سلول های مختلف به بخش های مختلف DNA دسترسی دارند. اصطلاح اپی ژنتیک مکانیسم هایی را در بر می گیرد که به صورت پویا این دسترسی را کنترل می کنند. نتایج تیم تحقیقاتی یک امضای اپی ژنتیکی خاص را در سلول های حافظه نشان داد که منجر به فعال شدن سریع مجموعه ای از ژن ها در مقایسه با سلول های ساده می شود. این ژن ها برای ماشین های سلولی، به ویژه برای خانواده ای از فاکتورهای رونویسی به نام AP-1 در دسترس تر بودند. برای قرار دادن آن در یک زمینه رقابتی، این ژن ها از زمان اولین تماس سلول با آنتی ژن گرم شده اند. با این حال، این امضای اپی ژنتیک فقط نوک کوه یخ بود. مشخص است که موقعیت DNA در هسته تصادفی نیست و وضعیت فعال شدن سلول را منعکس می کند. محققان دریافتند که در واقع، توزیع سه بعدی DNA در هسته بین سلول های ایمنی ساده و حافظه دار متفاوت است. ژن های کلیدی برای پاسخ ایمنی اولیه با هم و تحت تأثیر همان مناطق تنظیم کننده، به نام تقویت کننده، گروه بندی می شوند. با رعایت استعاره مسابقه، ژن ها نه تنها گرم می شوند، بلکه در خط شروع با هم جمع می شوند.

اگرچه اکثر تحقیقات بر روی سلول های سالم متمرکز شده است، تیم علمی این سوال را مطرح کرد که آیا هر یک از مکانیسم های یافت شده، در صورت تغییر، می تواند بیماری های واقعی را توضیح دهد که سیستم ایمنی در آنها نقش مهمی ایفا می کند. برای پاسخ به این سوال، آنها سلول های ایمنی بیماران مبتلا به آسم مزمن را تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که مدارهای کلیدی برای پاسخ ایمنی اولیه و قوی بیش از حد فعال شده اند. کنترل اپی ژنتیکی سیستم ایمنی میدانی در حال شکوفایی است و اکتشافاتی مانند اکتشافات دکتر استیک و همکارانش زمینه را برای نسل بعدی داروها و درمان های اپی ژنتیکی فراهم می کند که بیماری های خودایمنی و سرطان را هدف قرار می دهد.