Az immunrendszer citotoxikus T-limfocitái rendkívüli pontossággal kutatják fel és semmisítik meg a fertőzött vagy daganatos sejteket, miközben a környező egészséges szöveteket szinte teljes mértékben megkímélik, ami működésük egyik legfontosabb sajátossága.

A támadás középpontjában egy szorosan szabályozott kapcsolódási felület áll, amelyet immunológiai szinapszisnak neveznek, és amelyen keresztül a T-sejtek mérgező molekulákat juttatnak célpontjukba.

Így működik a rendszer

A Genfi Egyetem és a Lausanne-i Egyetemi Kórház kutatói most először tudták ezt a folyamatot közel természetes állapotban, háromdimenziós formában megjeleníteni, ami új perspektívát nyit az immunválasz részletes megértésében. Az eredményeket a Cell Reports közölte, és a szakemberek szerint az új megfigyelések hozzájárulhatnak az immunonkológiai kezelések továbbfejlesztéséhez.

Amikor a szervezet daganattal vagy fertőzéssel szembesül, a citotoxikus T-limfociták szorosan hozzátapadnak a célsejthez, majd létrehozzák azt a speciális érintkezési zónát, amelyen keresztül pusztító anyagaikat kibocsátják. Ez a precízen irányított mechanizmus lehetővé teszi, hogy a veszélyes sejt elpusztuljon, miközben a közvetlen környezetben lévő sejtek sértetlenek maradnak.

Látványosak a kutatások

A folyamat alapjait a tudomány régóta ismeri, ugyanakkor a nanométeres léptékű belső szerkezet vizsgálata intakt emberi sejtekben komoly technikai akadályokba ütközött, mivel a hagyományos mintaelőkészítési eljárások gyakran torzítják a finom sejtszerkezeteket. A kutatóknak rendszerint választaniuk kellett a nagy felbontás, a széles látómező vagy a természetes sejtszerkezet megőrzése között, ami korlátozta az átfogó elemzést.

A ScienceDaily szerint a svájci kutatócsoport ezt a problémát a kriogén expanziós mikroszkópia alkalmazásával hidalta át. Virginie Hamel, a Genfi Egyetem Molekuláris és Sejtbiológiai Tanszékének oktatója elmondta, hogy „ez a technika rendkívül gyors fagyasztással üvegszerű állapotba hozza a sejteket, amiben a víz kristályképződés nélkül szilárdul meg, így hűen megőrzi a biológiai struktúrákat”.

Hozzátette, a mintákat ezt követően egy nedvszívó hidrogél segítségével fizikailag kitágítják, ami lehetővé teszi a belső szerveződés nagy pontosságú vizsgálatát, miközben az eredeti architektúra nagyrészt változatlan marad.

Nemcsak izolált sejtekre alkalmazták

Az eljárás révén a kutatók új szerkezeti sajátosságokat azonosítottak az immunsejt és célpontja találkozási pontján. Florent Lemaître, a tanulmány első szerzője szerint „az érintkezési zónában a sejtmembrán egyfajta kupolaszerű formát vesz fel, amelynek szerkezete összefügg az adhéziós kölcsönhatásokkal és a sejt belső szerveződésével”. Példátlan részletességgel vizsgálták a citotoxikus granulumokat is, amelyek a pusztító molekulákat tartalmazzák, és kimutatták, hogy ezek szerkezete eltérő lehet, mivel egyes esetekben egyetlen, máskor több aktív magot tartalmaznak.

A módszert nemcsak izolált sejtekre alkalmazták, hanem közvetlenül emberi daganatszövetekben is, ami lehetővé tette a tumorba behatoló T-limfociták és azok ölő apparátusának nanométeres vizsgálatát. Benita Wolf, a lausanne-i egyetemi kórház klinikai onkológiai osztályának kutatója úgy fogalmazott, hogy „így közvetlenül klinikai környezetben tanulmányozhatjuk az immunválaszokat, és jobban megérthetjük, milyen mechanizmusok határozzák meg azok hatékonyságát”.

A háromdimenziós, közel természetes állapotú megfigyelések olyan részletességgel tárják fel az immunsejtek működését, amely eddig nem volt elérhető, ugyanakkor új alapot teremtenek annak feltárására is, hogy mi segíti vagy éppen korlátozza a sikeres daganatellenes immunválaszt. A kutatók szerint az így nyert ismeretek hosszabb távon hozzájárulhatnak a személyre szabott immunterápiák finomításához és hatékonyságuk növeléséhez.