Memanfaatkan kekuatan gabungan dari Vitamin C dan protein TET dapat memberi para ilmuwan kesempatan untuk mengobati penyakit autoimun

C adalah untuk Vitamin C -- bahan utama untuk fungsi sel kekebalan tubuh

Anda tidak bisa membuat banana split tanpa pisang. Dan Anda tidak dapat menghasilkan sel T pengatur yang stabil tanpa Vitamin C atau enzim yang disebut protein TET, tampaknya.

Sel T regulator (Treg) membantu mengendalikan peradangan dan autoimunitas dalam tubuh. Faktanya, Treg sangat penting sehingga para ilmuwan bekerja untuk menghasilkan Treg terinduksi yang stabil (iTreg) in vitro untuk digunakan sebagai pengobatan penyakit autoimun serta penolakan terhadap organ yang ditransplantasikan. Sayangnya, telah terbukti sulit untuk menemukan bahan molekuler yang tepat untuk menginduksi iTreg yang stabil.

Sekarang para ilmuwan di La Jolla Institute for Immunology dan Emory University School of Medicine melaporkan bahwa vitamin C dan protein TET dapat bekerja sama untuk memberi Treg kekuatan penyelamat hidup mereka.

“Vitamin C dapat digunakan untuk menstabilkan iTreg yang dihasilkan secara in vitro,” kata Instruktur LJI Xiaojing Yue, Ph.D., yang menjabat sebagai co-penulis pertama untuk Laporan EMBO belajar. “Kami berharap bahwa jenis Treg yang diinduksi ini dapat digunakan di masa depan untuk pengobatan penyakit autoimun dan transplantasi organ.”

Studi baru-baru ini, yang dipimpin oleh Profesor LJI Anjana Rao, Ph.D., dan Instruktur Emory Benjamin G Barwick, Ph.D., didasarkan pada penemuan sebelumnya bahwa Vitamin C dapat meningkatkan aktivitas enzimatik protein TET dan mendorong pembentukan protein yang stabil. iTregs di bawah kondisi lab.

Temuan ini menggembirakan, tetapi para ilmuwan tidak ingin bekerja menuju terapi autoimun baru tanpa terlebih dahulu menganalisis pola ekspresi gen dan fitur epigenetik kunci lainnya dari Treg yang diinduksi.

“Kami ingin mempelajari seluruh sistem di seluruh tingkat genom menggunakan teknologi pengurutan generasi berikutnya untuk lebih memahami fitur molekuler sel-sel ini,” kata Yue.

Rekan penulis studi Daniela Samaniego-Castruita, seorang mahasiswa pascasarjana di LJI, mempelopori analisis ekspresi gen dan perubahan epigenetik dalam iTreg. Jenis utama modifikasi epigenetik melibatkan DNA itu sendiri melalui penambahan atau penghilangan molekul yang disebut gugus metil dari sitosin, salah satu dari empat basa DNA. Gugus metil dapat dioksidasi lebih lanjut oleh enzim TET. Semua interaksi ini pada akhirnya dapat mengubah cara sel “membaca” kode DNA.

Jenis lain dari perubahan epigenetik melibatkan perubahan aksesibilitas DNA: apakah DNA itu longgar atau melingkar erat. Saat gulungan DNA terlepas, daerah pengatur menjadi terbuka yang selanjutnya mempengaruhi ekspresi gen.

Dalam analisis mereka, para peneliti menemukan protein TET mutlak diperlukan untuk mempertahankan ekspresi gen dan fitur epigenetik yang membuat Treg seperti apa adanya; dan menambahkan Vitamin C menyebabkan iTreg dengan ekspresi gen dan fitur epigenetik serupa yang mirip dengan Treg "tipe liar" normal yang ditemukan di dalam tubuh. Studi ini juga mengungkapkan hubungan yang menarik antara aktivitas enzimatik TET, Vitamin C dan pensinyalan IL-2/STAT5.

“Pada tikus yang kekurangan komponen pensinyalan IL-2/STAT5, seperti reseptor IL-2, IL-2 atau STAT5, Treg tidak dapat berkembang dengan baik atau mereka dapat mengalami gangguan fungsi,” kata Yue.

Para peneliti menunjukkan bahwa di satu sisi, defisiensi TET dalam sel Treg menyebabkan gangguan pensinyalan IL-2/STAT5; di sisi lain, Vitamin C menganugerahkan iTregs peningkatan pensinyalan IL-2/STAT5 dengan meningkatkan tingkat ekspresi reseptor IL-2 dan bentuk fungsional STAT5, dan STAT5 mengikat ke daerah penting dalam genom, menjadikan sel-sel ini bertahan lebih baik dalam lingkungan yang sulit. lingkungan dengan suplementasi IL-2 rendah.

“Kami mencari lebih banyak molekul kecil untuk menstabilkan aktivitas TET dan menghasilkan Treg terinduksi yang bahkan lebih stabil,” kata Yue. "Treg yang diinduksi ini pada akhirnya dapat digunakan untuk merawat pasien."

“Penelitian ini memberi kita cara baru untuk berpikir tentang pengobatan penyakit autoimun,” kata Samaniego-Castruita.

Detonic