Отслеживание загадочных пептидов

Отслеживание зашифрованных пептидов
Схематическое изображение формирования и представления загадочных пептидов. Предоставлено: Центр Рудольфа Вирхова/Университет Вюрцбурга.

Используя недавно разработанный метод, исследователи из Университета Вюрцбурга в сотрудничестве с Университетской клиникой Вюрцбурга впервые смогли выявить тысячи специальных пептидов на поверхности клеток. Они смогли показать, что эти так называемые загадочные пептиды отмечают значительную долю опухолевых клеток. Эти результаты могут послужить новой отправной точкой для иммунотерапии рака и были опубликованы в известном журнале Cancer Immunology Research.

Почти все клетки человеческого организма представляют на своей поверхности фрагменты клеточных белков, так называемые человеческие лейкоцитарные антигены или пептиды HLA, которые играют важную роль в иммунном ответе. Если иммунная система обнаруживает чужеродные пептиды HLA, такие как вирусные пептиды в зараженной вирусом клетке или мутированные пептиды в опухолевой клетке, Т-клетки удаляют соответствующую клетку. Полностью пептиды HLA, представленные в клетке, называют иммунопептидом клетки.

Новый подход впервые позволяет проводить всесторонний анализ

Помимо обычных HLA-пептидов, существуют также загадочные HLA-пептиды. Они получены из определенных последовательностей РНК, которые не содержат информации для конкретного белка, как это обычно бывает. За последние несколько десятилетий было идентифицировано только несколько загадочных HLA-пептидов, потому что они очень маленькие и быстро разлагаются в клетках. С другой стороны, эффективных компьютерных алгоритмов для анализа не хватало.

В совершенно новом подходе ученые Вюрцбурга объединили несколько аналитических методов, которые особенно подходят для небольших пептидов. «Используя новый метод биоинформатики, разработанный нами, мы впервые смогли идентифицировать тысячи загадочных HLA-пептидов в иммунопептидомах широкого спектра опухолей, таких как меланома и рак молочной железы», — объясняет доктор Андреас Шлоссер, руководитель исследовательской группы в Центре Рудольфа Вирхова в Университете Юлиуса Максимилианов (JMU) в Вюрцбурге, Бавария, Германия.

Новый подход к биоинформатике основан исключительно на данных масс-спектрометрии, метода определения массы молекул, таких как пептиды. Это позволяет систематически и всесторонне определять загадочные пептиды HLA. Кроме того, стало возможным выяснить, какие клетки и в какой степени присутствуют загадочные пептиды: «Мы смогли показать, что загадочные пептиды HLA составляют значительную часть иммунопептидомов опухолей», — объясняет профессор д-р Флориан Эрхард, руководитель группы в Институте вирусологии JMU.

Эффективные точки атаки для иммунной системы

Из отдельных исследований уже было известно, что загадочные пептиды могут вызывать аутоиммунные реакции, такие как при диабете типа 1, а также иммунные ответы против опухолевых клеток. Новые анализы свидетельствуют о том, что некоторые загадочные пептиды HLA обнаруживаются исключительно в опухолевых клетках. Таким образом, такие специфичные для опухоли загадочные пептиды HLA могут оказаться полезными структурами-мишенями для иммунотерапии рака. Ученые из университета Вюрцбурга и университетской больницы Вюрцбурга уже изучают выбор идентифицированных пептидов, чтобы определить, подходят ли они в качестве мишеней для иммунотерапии рака.

Вирусы, инфицированные вирусом, также содержат загадочные пептиды HLA, которые можно использовать в качестве целевой структуры для вакцин. Таким образом, благодаря новому методу у исследователей появился эффективный инструмент, позволяющий узнать больше об общей функции и образовании загадочных пептидов. «Мы надеемся, что наш подход в области биоинформатики даст нам лучшее понимание аутоиммунных реакций, а также иммунных реакций против опухолевых клеток и инфицированных вирусом клеток», — говорит Шлоссер.

Spread the love