מה שומר על כמה מערכות חיסון צעירות ויעילות במניעת מחלות הקשורות לגיל? במאמר חדש שפורסם ב אימונולוגיה סלולרית ומולקולרית, מדען תאי גזע של USC, Rong Lu ושותפי הפעולה שלה מפנים את האצבע אל תת-קבוצה קטנה של תאי גזע בדם, אשר תורמים תרומה גדולה לשמירה על איזון צעיר או חוסר איזון הקשור לגיל של שני הסוגים העיקריים של תאי מערכת החיסון: מולדים ומסתגלים. .
תאי חיסון מולדים משמשים כקו ההגנה הראשון של הגוף, ומגייסים התקפה מהירה וכללית נגד חיידקים פולשים. עבור חיידקים המתחמקים מההגנה החיסונית המולדת של הגוף, קו ההתקפה השני מורכב מתאי חיסון אדפטיביים, כגון תאי B ותאי T המסתמכים על הזיכרון שלהם מזיהומים בעבר כדי ליצור תגובה ספציפית וממוקדת. איזון בריא בין תאי חיסון מולדים ותאי חיסון מסתגלים הוא סימן ההיכר של מערכת חיסון צעירה – ומפתח לאריכות ימים.
המחקר שלנו מספק ראיות משכנעות שכאשר תת-קבוצה קטנה של תאי גזע בדם מייצרת יתר על המידה תאי חיסון מולדים, הדבר מניע את ההזדקנות של מערכת החיסון, תורם למחלות ובסופו של דבר מקצר את תוחלת החיים".
רונג לו, פרופסור חבר לביולוגיה של תאי גזע ורפואה רגנרטיבית, הנדסה ביו-רפואית, רפואה וגרונטולוגיה ב-USC, וחוקר באגודת לוקמיה ולימפומה
לו הוא גם חבר ב-Eli ו-Edythe Broad Center לרפואה רגנרטיבית וחקר תאי גזע ב-USC, וב-USC Norris Comprehensive Cancer Center בבית הספר לרפואה של Keck של USC. "הממצאים שלנו מצביעים על כך שריסון תת-הקבוצה הקטנה של תאי גזע בדם שמייצרים יתר על המידה תאי חיסון מולדים יכולה להיות דרך יעילה לעכב את ההזדקנות החיסונית."
במחקר, המחברת הראשונה אנה נוגלסקה ועמיתיה מצאו הבדלים בולטים בכמה מהר מערכת החיסון מזדקנת – אפילו בקרב עכברי מעבדה עם אותו רקע גנטי שגדלו בתנאים זהים. בגיל המתקדם של 30 חודשים, עכברים בהזדקנות מאוחרת שמרו על איזון צעיר של תאי חיסון מולדים וסתגלניים. עם זאת, עכברים מזדקנים מוקדם הראו עלייה גדולה בתאי חיסון מולדים ביחס לתאי חיסון אדפטיביים.
על ידי מעקב אחר תאי הגזע בדם האחראים לייצור תאי חיסון מולדים וסתגלניים כאחד, גילו המדענים את תת-הקבוצה של תאי הגזע בדם האחראים בעיקר לחוסר האיזון הקשור לגיל של מערכת החיסון. באופן ספציפי, המדענים הבחינו כי שלושים עד ארבעים אחוז מתאי הגזע בדם שינו באופן דרמטי את העדפתם לייצור תאי חיסון מולדים לעומת תאים חיסוניים מסתגלים עם הזדקנות העכברים.
בגילאים מאוחרים, תת-קבוצת תאי הגזע בדם הפחיתה את ייצורם של תאי חיסון מולדים, תוך הגנה מפני השפעות ההזדקנות. בקרב מבוגרים מעוכבים, חלה עלייה בפעילות הגנים הקשורה לוויסות תאי גזע בדם ולתגובה לאותות חיצוניים, מה שעשוי לשמור על ייצורם של תאי חיסון מולדים. כאשר המדענים השתמשו ב-CRISPR כדי לערוך את הגנים הללו, תאי גזע בדם הפכו את הנטייה הטבעית שלהם ויצרו יותר תאי חיסון מולדים במקום תאי חיסון אדפטיבים – כמו בגילאים המוקדמים.
לעומת זאת, בגילאים המוקדמים, תת-קבוצת תאי הגזע בדם עברה לייצור תאי חיסון מולדים נוספים, אשר, עודף, מובילים למחלות רבות של הזדקנות. בהתאם לכך, בגילאים מוקדמים אלה, המדענים מצאו עלייה בפעילות הגנים הקשורה לשגשוג של תאי גזע בדם ולהתמיינות של תאי חיסון מולדים. כאשר המדענים השתמשו ב-CRISPR כדי לערוך את הגנים להזדקנות מוקדמת אלה, תאי גזע בדם ייצרו תאי חיסון אדפטיביים יותר במקום תאי חיסון מולדים – והפכו דומים יותר לאלו של הגילאים המושהים.
חשוב לציין, גילאים מאוחרים נטו לחיות יותר מגילאים מוקדמים.
"באוכלוסיית האדם הקשישה, המערכת החיסונית לעיתים קרובות מייצרת שפע יתר של תאי חיסון מולדים, שיכולים לתרום למחלות כמו לוקמיה מיאלואידית וחסרים חיסוניים", אמר נוגלסקה, מדען בכיר ומנהל מעבדה במעבדת לו. "המחקר שלנו מציע כיצד נוכל לקדם מערכת חיסונית צעירה יותר כדי להילחם במחלות ההזדקנות הנפוצות הללו."
מחברים שותפים נוספים הם Jiya Eerdeng, Samir Akre, Mary Vergel-Rodriguez, Yeachan Lee, Charles Bramlett, Adnan Y. Chowdhury, Bowen Wang, Colin G. Cess, ו-Stacey D. Finley מ-USC.
תשעים אחוז מהפרויקט נתמכו על ידי מימון פדרלי מהמכונים הלאומיים לבריאות (מענקים R00-HL113104,R01HL138225, R35HL150826 ו-1F31HL149278-01A1) ומהמכון הלאומי לסרטן (מענק P30CA0140). מימון נוסף הגיע ממכון קליפורניה לרפואה רגנרטיבית (מענק EDUC4-12756R) ומהאגודה ללוקמיה ולימפומה (מענק LLS-1370-20).
