과학자들은 차세대 CRISPR 도구를 사용하여 인간 면역 반응에 대한 전례 없 는 분자 지도를 만듭니다.

역사적인 규모의 연구에서 Gladstone Institutes의 과학자들은 염기 편집으로 알려진 차세대 CRISPR 도구를 사용하여 인간 T 세포를 지배하는 상세한 분자 구조를 조사하여 면역 체계가 어떻게 기능하는지에 대한 복잡한 지도를 만들었습니다.

그들의 연구 결과는 자연오늘날 면역요법의 한계를 극복하는 데 도움이 될 수 있는 자세한 정보를 밝히고 자가면역질환과 암을 포함한 광범위한 질병에 대한 새로운 약물 표적을 식별합니다.

글래드스톤 수석 조사관인 알렉스 마슨(Alex Marson) 박사가 이끄는 팀은 T 세포의 DNA를 깊이 조사하여 면역 세포가 자극에 반응하는 방식에 영향을 미치는 특정 뉴클레오티드(DNA의 유전 정보의 기본 단위)를 찾아냈습니다. 전체적으로 그들은 기능하는 인간 T 세포에서 발견되는 거의 400개 유전자에 걸쳐 100,000개 이상의 부위를 면밀히 조사했습니다.

뉴클레오티드는 세포에서 단백질을 구성하는 기본 코드 역할을 하므로 이러한 특정 DNA 단위를 식별함으로써 과학자들은 이제 건강에 중요한 면역 반응을 조정하는 단백질 내의 정확한 위치를 명확하게 알 수 있습니다. 결과는 향후 면역 조절 약물의 표적이 될 수 있는 부위를 표시하는 과녁의 역할을 합니다.

글래드스톤 연구소의 글래드스톤-UCSF 유전체 면역학 연구소와 파커 암 면역치료 연구소 소장이기도 한 마슨은 “우리는 실제 인간의 면역 반응을 조정하는 DNA 서열과 단백질 부위에 대한 놀라울 정도로 정확하고 유익한 지도를 만들었습니다”라고 말합니다. . “우리의 매핑된 사이트는 면역 장애 환자에서 발견된 돌연변이에 대한 통찰력을 제공합니다. 막대한 유전자 데이터 세트는 일종의 치트 시트로도 작동하여 암, 자가면역, 감염 등에 대한 미래 면역 치료법을 프로그래밍하는 데 도움이 되는 생화학적 코드를 설명합니다.”

T 세포는 면역 반응과 조절에서 중심적인 역할을 하기 때문에 암이나 면역 장애와 같은 복잡한 질병을 해결하려는 과학자들에게 큰 관심을 끌고 있습니다. 지난 10년 동안 Marson 연구소와 다른 연구진은 일차 면역 세포가 어떻게 작동하는지 연구하기 위해 유전자 편집 기술인 CRISPR를 확립했습니다. 이 연구를 위해 팀은 한 단계 더 나아가 염기 편집으로 알려진 새로운 CRISPR 기반 기술을 활용하여 개별 유전자 전반에 걸쳐 수백에서 수천 개의 DNA 부위에 보다 표적화된 변화를 만들어 고해상도에서 훨씬 더 미묘한 그림을 그렸습니다.

이 연구는 인간 혈액 기증자로부터 얻은 일차 T 세포를 사용하여 수행되었기 때문에 결과는 임상적으로 큰 관련성을 갖는다고 논문 공동 제1저자인 Ralf Schmidt 박사는 말했습니다. 비엔나 의과대학의 의학 펠로우인 슈미트는 글래드스톤 연구소(Gladstone Institutes)에서 박사후 연구원을 지냈습니다.

“이 연구는 면역 세포 기능의 유전적 기초를 확대하고 있습니다”라고 Schmidt는 말했습니다. “이제 우리는 뉴클레오티드 분해능으로 T 세포를 조사하여 약물 개발, 진단 및 추가 과학적 노력을 위한 청사진을 생성할 수 있습니다.”

T 세포의 100,000개 이상의 사이트에서 생성된 엄청난 양의 데이터 풀을 통해 컴퓨터 유전체학이 연구의 중요한 부분이 되었습니다. 글래드스톤 박사후 연구원이자 공동 제1저자인 칼 워드(Carl Ward) 박사는 이 분야에서 팀의 노력을 주도했으며, 면역학자와 약물 개발자 모두에게 없어서는 안 될 자원이 될 수 있기를 바라는 세포 기능의 중요한 측정에 중점을 두었습니다.

Ward는 “이제 우리는 미스터리였던 특정 돌연변이에 기능을 할당할 수 있다”고 말했습니다. “또한 우리의 상세한 기능 맵을 기존 데이터 세트 및 AI 도구와 결합하여 발견을 확대하고 새로운 조사 방법을 예측할 수 있습니다.”

Ward는 새로운 자연 연구는 면역 세포 발견의 새로운 장의 시작일 뿐입니다. “질병을 해결하기 위한 우리의 도구는 점점 더 좋아질 것입니다.”라고 그는 말합니다. “우리는 암 치료를 위해 T 세포 기능을 조정하거나 자가면역 질환 치료를 위해 T 세포 기능을 조정할 수 있는 치료법을 설계하기 위해 이 지도를 사용할 수 있는 지점에 가까워지고 있습니다.”

연구에 대하여

“염기 편집 돌연변이 유발은 인간 T 세포 활동을 조정하기 위한 기능적 대립 유전자를 매핑합니다”라는 논문이 자연 12월 13일. Alex Marson, Ralf Schmidt 및 Carl Ward 외에도 저자는 다음과 같습니다: Rama Dajani, Zev Armour-Garb, Mineto Ota, Vincent Allain, Rosmely Hernandez, Galen Xing, Laine Goudy, Charlotte Wang, Yan Yi Chen, 천 지미 예(Chun Jimmie Ye), 루크 A. 길버트(Luke A. Gilbert), 저스틴 아이켐(Justin Eyquem), 조나단 K. 프리처드(Jonathan K. Pritchard), 스테이시 E. 도지슨(Stacie E. Dodgson).

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/12/231213112428.htm