Zajrzyj w oczy AID
Izabela Klauza | 2007-05-20
Do skutecznego opracowania metody leczenia schorzeń najlepszym sposobem jest dokładne zaznajomienie się z przyczynami choroby, wszystkich związków biorących udział w procesie jej powstawania oraz sposobów ich regulacji. Jednym z przykładów są badania nad enzymem AID. Zostały bowiem stworzone dwie nowe odmiany myszy, dzięki którym będzie można śledzić działanie enzymu, który najprawdopodobniej pełni kluczową rolę podczas odpowiedzi immunologicznej zarówno w komórkach zdrowych jak i rakowych.
Naukowcy wsparci przez National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIAMS) na National Institutes of Health postanowili przebadać dokładnie enzym, który, według naukowców, odgrywa ważną rolę podczas procesu różnicowania się przeciwciał, powodując także (ale nie zawsze) powstanie komórek rakowych limfocytów B. Tym enzymem jest AID (ang. activation-induced deaminase). Uwaga! AID nie ma nic wspólnego z AIDS!
AID jest enzymem odpowiedzialnym za deaminację cytozyny i uracylu (puryn) RNA, ma to także wielkie znacznie podczas powstawania zmienności przeciwciał w wyniku mutacji somatycznych (mutacje powstające spontanicznie, w obrębie wszystkich komórek ciała- somatycznych). AID jest ekspresjonowany przez komórki typu B (limfocyty typu B odpowiedzialne za produkcję przeciwciał).
Limfocyty B są wytwarzane w szpiku kostnym, a produkowane przez nie przeciwciała są potrzebne do ataku obcych komórek tj. wirusy czy bakteria, które atakują nasz organizm. Po zakończonej odpowiedzi immunologicznej na komórkę obcą, limfocyty B przechodzą do śledziony, migdałków czy węzłów chłonnych, gdzie dzielą się intensywnie. W tym czasie produkują dużo ilość AID, który powodując liczne mutacje i rekombinacje pozwala na wykształcenie nowych unikatowych przeciwciał. Tak by przy kolejnym ataku, organizm mógł bezzwłocznie i precyzyjnie zniszczyć wroga. Niestety podczas tej intensywnej modyfikacji może dość do wytworzenia odporności autoimmunologicznej a nawet do rozwoju raka komórek typu B, tak jak chłoniak Burkitt’a.
Punktem kluczowym było odkrycie sposobu regulacji AID. Dlaczego czasem powoduje rozwój raka, a kiedy odporność autoimmunologiczną, kiedy zaś działa poprawnie tzn. pomaga w produkcji nowych przeciwciał? Obserwacja aktywności tego enzymu w nowo stransformowanych myszach daje możliwość dogodnej wizualizacji regulacji i deregulacji AID. Co najważniejsze takie obserwacje mogą być dokonane w żywych komórkach, w żywym organizmie, co sprawia, że wyniki będą jeszcze bardziej wartościowe.
Powstały dwie linie mysz: jedna, która ma do AID sfuzjowane białko GFP (ang. green fluorescent protein), tak więc podczas odpowiedzi immunologicznej komórki B wytwarzają znakowany enzym AID; druga linia natomiast ma zdolność ciągłej ekspresji białka YFP (ang. yellow fluorescent protein) w potomnych limfocytach B. Takie zróżnicowanie pozwoli na łatwą detekcję enzymu oraz zdolność do określenia jego aktywności czy to w komórkach zdrowych czy chorych.
"Dzięki nowemu systemowi przy użyciu tych dwóch linii myszy, można będzie określić aktywność AID i skutki jej aktywności" - mówi Casellas jeden z naukowców pracujących nad tym projektem. Po skrzyżowaniu tych dwóch linii z myszami, które mają predyspozycje do tworzenia komórek rakowych czy odporności autoimmunologicznej, można łatwo zaobserwować różnice w ekspresji AID w komórkach zdrowych a tych podatnych na wyżej wymienione zaburzenia porównując wyniki z aktywnością w organizmach żywych. Do określenia wyników aktywności służą właśnie odpowiednio użyte białka fluorescencyjne w limfocytach B nowo zaprojektowanych linii myszy.
Im lepiej poznany jest enzym AID oraz mechanizm jego regulacji, tym lepiej można zaprojektować metody leczenia. Analiza aktywności AID może być kluczowym rozwiązaniem w zrozumieniu ontogenezy chłoniaka czy pojawienia się odporności autoimmunologicznej.
- ScienceDaily: New Method To Track Immune System Enzyme In Live Animals Developed, May 18, 2007,
- Rafael Casellas i inn.: "Regulation of AID expression in the immune response", The Journal of Experimental Medicine, 23 April 2007
- Photo, Credit: Image courtesy of NIH/National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases