Благодаря совместному исследованию британских и австралийских
ученых, появилось более четкое представление о том, как иммунная
система уничтожает раковые и зараженные вирусом клетки .
Исследователи из Университета Монаша, Онкологического центра имени
Питера МакКаллума в Мельбурне и Биркбекского колледжа в Лондоне работали
над разгадкой структуры белка перфорина и установили принцип действия,
по которому он уничтожает раковые и здоровые клетки, зараженные
патогенными организмами вроде вирусов.
Информация об их исследовании была опубликована сегодня в журнале Nature.
Перфорин был открыт еще в 80-х годах прошлого века, но до сих пор его
структура и механизм работы остается загадкой, говорит профессор Джеймс
Виссток (James Whisstock) из Университета Монаша, член Австралийского
научно-исследовательского совета (ARC Australian Research Council) и
один из авторов статьи в Nature.
Успех ученых был обусловлен недавними достижениями
кристаллографических технологий. Ученые из Мельбурна использовали
синхротрон Университета Монаша – большой кольцевой ускоритель частиц, с
помощью которого они обжигали рентгеновскими лучами кристаллы перфорина.
Потом, чтобы определить структуру вещества, они измерили дифракцию
(преломление) рентгеновских лучей, вызванную атомами перфорина.
Лондонские ученые использовали другую кристаллографическую технологию -
крио-электронную микроскопию, которая показала, как молекулы перфорина
образуют поры на поверхности мембраны.
Объединенные результаты обеих групп представили целостную картину функционирования перфорина.
«Мы обнаружили, что перфорин – длинная, тонкая, очень плоская
молекула, по форме напоминающая ключ, - сообщает профессор Виссток. -
Закругленная часть "ключа", которую удерживают пальцами, проникает в
клеточную мембрану, а длинная часть молекулы, которая проходит в
"замок", прикрепляется к другим молекулам перфорина».
Потом молекулы перфорина самостоятельно выстраиваются в круг и
формируют отверстие на поверхности мембраны, которая действует как вход,
через который цитотоксические молекулы из Т-клеток могут проникать в
целевые клетки и уничтожать их.
Ученые также обнаружили, что структура перфорина очень напоминает
токсины, производимые некоторыми патогенными бактериями вроде
стрептококков и сибирской язвы. Эти бактерии используют тот же механизм
для атаки клеток организма-носителя.
По мнению профессора Висстока, эти данные имеют большое значение для клинической практики.
Например, есть редкое заболевание - семейно-наследственный
гемофагоцитарный лимфогистиоцитоз, при котором человеческий организм не
может самостоятельно производить перфорин. Это состояние приводит к
частым рецидивам воспалительных и инфекционных заболеваний. Без
соответствующего лечения, в том числе трансплантации костного мозга,
ситуация заканчивается фатально. Также считается, что перфорин принимает
участие во многих так называемых аутоиммунных заболеваниях, таких как
диабет 1 типа, при котором Т-клетки организма ошибочно атакуют клетки
здоровой ткани.
Понимание того, как действует перфорин, сможет улучшить лечение, считает профессор.
Сейчас ученые из Центра Питера Маккаллума продолжают работать над лекарствами, которые подавляют действие перфорина.
