Как и большинство биологических процессов, иммунные реакции сложны. Они включают в себя множество типов клеток и белков, выполняя точные пошаговые процессы. И конечно, мы еще не знаем их всех.
Например, В-клетки памяти представляют собой тип лейкоцитов, которые создаются в лимфатических узлах или селезенках во время инфекции. Они остаются на рынке годами и обеспечивают быстрый и сильный антительный ответ на повторное заражение одним и тем же вирусом или бактериями. Напротив, плазматических клеток намного больше, и они помогают во время начальной инфекции, производя антитела, хотя они также могут существовать в организме в течение длительных периодов времени. Куросаки и его команда сосредоточили свои исследования на понимании того, что заставляет активированные В-клетки, называемые В-клетками зародышевого центра, превращаться в В-клетки памяти, плазматические клетки или перерабатываться.
Ученые могут идентифицировать различные типы В-клеток по маркерам – определенным белкам, – которые они экспрессируют. На основе конкретных маркеров исследователи определили подмножество B-клеток, которые, как они определили, были склонны к превращению в B-клетки памяти, которые они назвали B-клетками памяти. Затем они исследовали мышей, лишенных белка Bach2, фактора транскрипции, необходимого для производства В-клеток памяти. Известно, что эти мыши не способны продуцировать В-клетки памяти.
Исследователи обнаружили, что отсутствие Bach2 было связано с меньшим количеством В-клеток памяти и повышенной экспрессией генов, связанных с белковым комплексом под названием mTORC1.
Дальнейшее тестирование показало важность mTORC1. «В конечном итоге мы обнаружили, что передача сигналов mTORC1 была менее активна в В-клетках про-памяти, чем в тех, которые в конечном итоге были переработаны», – говорит Куросаки. Подавление активности mTORC1 (другими словами, индуцирование состояния гипометаболизма mTORC1) у мышей с нокаутом Bach2 спасало их, позволяя мышам производить В-клетки памяти.
Кроме того, у мышей дикого типа искусственное снижение активности mTORC1 в В-клетках приводило к выработке большего количества В-клеток памяти, чем обычно, в то время как увеличение его активности имело противоположный эффект. Однако одна только активность mTORC1 не могла объяснить всего. Эксперименты показали, что уникальное сочетание экспрессии Bach2 и пониженной активности mTORC1 необходимо, чтобы стать В-клетками памяти.
Понимание процесса, посредством которого производятся В-клетки памяти, означает, что этим процессом можно манипулировать в наших интересах. «Учитывая важность В-клеток памяти для защиты нас от повторного заражения, возможность стимулировать их производство может быть полезной для разработки эффективных вакцин, которые остаются эффективными в течение многих лет», – говорит Куросаки.