Исследователи из Университета Цюриха определили популяцию клеток которая вероятно играет ключевую роль при рассеянном склерозе (РС). Т-хелперные клетки в крови пациентов с РС проникают в центральную нервную систему, где они могут вызвать воспаление и повреждение нервных клеток. Это открытие открывает новые возможности для мониторинга и лечения пациентов с РС.
При рассеянном склерозе (рассеянный склероз) дисрегулированные иммунные клетки периодически проникают в мозг пораженных пациентов, вызывая повреждения нервной передачи и потери нейронов. При неправильном мониторинге и лечении заболевание приводит к накоплению инвалидности, что в конечном итоге значительно ограничивает повседневную жизнь пациентов. Около 2,5 миллиона человек многие из которых молодые люди страдают от хронического аутоиммунного заболевания.
«Отпечатки» вредных иммунных клеток выявлены
Существует давний интерес к выявлению «отпечатков пальцев» иммунных клеток, которые характеризуют РС. Международная команда во главе с Буркхардом Бехером в Институте экспериментальной иммунологии Цюрихского университета уже достигла этого.
«Мы определили определенную популяцию белых кровяных клеток, увеличенных в периферической крови пациентов с РС, которые имеют два свойства, характерных для РС: они могут перемещаться из крови в центральную нервную систему и там они могут вызывать воспаление нервных клеток», — объясняет Бехер.
Машинное обучение и многомерная цитометрия
Для своего исследования исследователи использовали многомерную цитометрию для характеристики иммунных клеток. Эта технология позволяет анализировать миллионы клеток у сотен пациентов и определять их иммунные свойства, другими словами, их «отпечатки пальцев».
Чтобы иметь возможность анализировать огромное количество данных, в первую очередь, ученые разработали инновационный алгоритм машинного обучения. «Искусственный интеллект и машинное обучение помогают нам значительно снизить сложность данных, а интерпретация результатов остается за исследователями», — говорит Буркхард Бехер.
Основные свойства нерегулируемых иммунных клеток
Используя этот междисциплинарный подход, команда врачей, биологов и специалистов по вычислительной технике смогла идентифицировать популяцию иммунных клеток в периферической крови пациентов с РС, которые отличаются от таковых при других воспалительных и невоспалительных заболеваниях. Эти нерегулируемые T-хелперные клетки продуцируют нейровоспалительный цитокин, называемый GM-CSF, и высокие уровни хемокинового рецептора CXCR4 и мембранного белка VLA4.
«Таким образом, клеточная популяция, которую мы определили, обладает двумя ключевыми свойствами, которые характерны для РС: цитокин вызывает нейровоспаление, и благодаря рецепторам иммунные клетки могут проникать в центральную нервную систему» , — объясняет Эдоардо Галли, первый автор исследования. Кроме того, исследователи обнаружили, что эта характерная черта широко представлена в спинномозговой жидкости и поражениях головного мозга пациентов с РС, что свидетельствует о прямом вкладе в заболевание. Кроме того эффективная иммуномодулирующая терапия сильно уменьшает эту популяцию клеток.
Сильные намеки, но пока нет доказательств
«Наши данные четко указывают на строгую связь этих отпечатков с РС, и мы считаем, что идентификация такого легкодоступного биомаркера имеет важное значение для мониторинга РС», — говорит Буркхард Бехер.
По словам исследователей, еще преждевременно претендовать на роль болезнетворных для этой группы населения. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить эту гипотезу. Тем не менее, подробная характеристика этой популяции может дать важные подсказки для новых специфических методов лечения РС для улучшения ухода за пациентами.
