Ученым из Высшей технической школы Цюриха (Швейцария) удалось заглянуть внутрь Т-клеток, большинство из которых внешне выглядят одинаково. Оказалось, что субклеточная пространственная организация цитотоксических Т-клеток — клеточная архитектура —оказывает серьезное влияние на их судьбу. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Science.
Когда клетки с изогнутым ядром сталкиваются с патогеном, они превращаются в мощные эффекторные клетки, которые быстро размножаются и уничтожают патоген. Их «собратья» с шарообразным ядром развиваются медленнее и в итоге дифференцируются в долгоживущие клетки памяти, которые защищают организм от будущих атак того же патогена.
Ученые выявили две функционально разные популяции Т-клеток около 50 лет назад, но до сих пор не знали, какие характеристики определяют, станет Т-клетка эффекторной или клеткой памяти. Для того чтобы выяснить это, исследователи создали платформу, которая автоматически анализирует микроскопические изображения иммунных клеток и представили этой платформе тысячи Т-клеток от 24 здоровых добровольцев.
Используя подход машинного обучения, платформа классифицировала клетки на 3 группы. При дальнейшем исследовании оказалось, что различия в клеточной архитектуре между двумя классами круглых клеток имеют функциональное значение: клетки с изогнутым ядром предназначены для быстрой активации. Ученые также определили молекулярный механизм, ведущий к более быстрой и сильной активации клеток с изогнутым ядром: их особая клеточная архитектура обеспечивает повышенный приток ионов кальция.
Авторы исследования подчеркивают, что им предстоит ответить еще на многие вопросы, однако уже те результаты, что удалось получить сейчас не только важны для лучшего понимания того, как работают иммунные клетки, но и могут помочь, например, в борьбе с раком.