Исследователи НИУ ВШЭ и ИБХ РАН изучили, как иммунная система ведет себя при рассеянном склерозе — болезни, при которой собственные антитела атакуют нервные волокна организма. Они сравнили образцы крови пациентов и здоровых людей: так удалось выяснить, что иммунитет больных путает вирусные белки с белками нервных клеток. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Immunology.
Болезнь, при которой иммунная система по ошибке атакует миелиновую оболочку нервных волокон, трудно диагностировать. У каждого пациента симптомы проявляются по-разному, а надежных биомаркеров для точного диагноза пока нет. Из-за рассеянного склероза возникают проблемы с движением, зрением, речью и памятью. Более того, он развивается волнообразно: периоды обострений сменяются ремиссиями. Со временем повреждения накапливаются и могут привести к инвалидности.
Причины сбоя организма пока не изучены до конца. Однако ученые предполагают, что на это могут влиять вирусные инфекции. Чтобы глубже изучить иммунный ответ при болезни, ученые сравнили антитела пациентов с рассеянным склерозом и здоровых людей. Они использовали PhIP-Seq — технологию, с помощью которой можно определить, к каким антигенам у человека уже есть антитела.
Мы взяли около тысячи белков, способных вызывать аутоиммунный ответ, и разрезали их на небольшие перекрывающиеся пептиды — короткие цепочки аминокислот, из которых состоят белки. Затем с помощью генной инженерии встроили их в бактериофаги, чтобы каждый из них нес на своей поверхности нужный пептид. И уже модифицированные фаги добавляли в образцы крови пациентов. Если в крови были антитела, которые узнали определенные пептиды, они связывались с фагами и формировали комплексы. Далее мы извлекали эти комплексы и анализировали, какие белки вызывают иммунную реакцию.
В результате PhIP-Seq помог выявить аутоантитела — антитела, которые ошибочно атакуют собственные белки организма. Оказалось, что у пациентов с РС иммунная система особенно активно реагирует на два белка. Первый, SPTAN1, важен для структуры нервных клеток, а вирусный белок LMP1 — связанный с вирусом Эпштейна — Барр. У больных с агрессивными формами рассеянным склерозом отклик был еще шире. При этом иммунная система проявляла перекрестную реактивность — атаковала как вирусные белки, так и собственные структуры. Она вела себя так, будто путала вирусные белки с белками собственного организма.
Также ученые проверили, можно ли использовать комбинацию нескольких белков как биомаркер болезни. Они обнаружили, что тест на четыре антигена — SPTAN1, PTK6, PRX (белки нервной системы) и LMP1 (белок вируса Эпштейна — Барр) — позволяет с высокой точностью отличать пациентов с РС от здоровых людей. Открытие поможет не только улучшить диагностику, но и открыть новые подходы к лечению, например таргетную терапию, блокирующую ошибочные иммунные реакции.
Ранее исследователи приблизились к разгадке одного из главных молекулярных механизмов болезни Хантингтона. Теперь стало возможно замедлить ее развитие и сохранить функции мозга у пациентов.