Gydytojai netrukus galės pasakyti, kaip sunkiai sirgsite – tai parodys imuniteto istorija

Per COVID-19 pandemiją tapo akivaizdu, kad tas pats virusas žmones veikia visiškai skirtingai. Vieni perserga beveik nepastebimai, kiti susiduria su rimtesnėmis komplikacijomis. Ilgą laiką medicina tik galėjo nuspėti rizikos veiksnius, bet ne prognozuoti ligos eigą. Tačiau dabar mokslininkai artėja prie šių galimybių.

Tyrėjai nustatė, kad imuninė sistema visą gyvenimą kaupia patirties „įrašus“, kuriuos galima perskaityti iš kraujo mėginio. Naujas tyrimas rodo, kad būtent ši biologinė atmintis – ankstesnės infekcijos, vakcinos ir net aplinkos poveikis, dažnai lemia, ar susirgsite lengvai, ar sunkiai.

Imunitetas turi atmintį

Visos žmogaus ląstelės turi tą patį DNR, tačiau jos veikia skirtingai, nes genai gali būti įjungti arba išjungti. Tai reguliuoja epigenetiniai žymenys – cheminės žymės ant DNR, kurios nurodo ląstelei, kaip ji turi elgtis.

Skirtingai nei pats genetinis kodas, šios žymės keičiasi visą gyvenimą. Dalis jų nulemtos paveldėtų genetinių savybių, tačiau didelę dalį formuoja ir patirtis: infekcijos, vakcinacija ar aplinkos poveikis.

Dėl to kiekvieno žmogaus imuninė sistema tampa unikali – net jei genetiškai esame panašūs. Būtent ši biologinė „atmintis“ gali nulemti, ar organizmas į naują virusą sureaguos lengvai, ar sunkiai.

Imuninės sistemos ląstelės nuolat cirkuliuoja kraujyje, todėl jų būklė atsispindi kraujo mėginyje. Tai reiškia, kad iš jų teoriškai galima ne tik nustatyti, ar žmogus serga, bet ir prognozuoti, kaip stipriai jo organizmas reaguos į būsimą infekciją.

Iki šiol to padaryti nebuvo įmanoma, nes reikėjo vienu metu ištirti milijonus skirtingų imuninės sistemos ląstelių ir jų epigenetines žymes – tokio tikslumo galimybės atsirado tik pastaraisiais metais.

Šiame tyrime mokslininkai pirmą kartą parodė, kiek imuninės sistemos veikimą lemia paveldėti genai, o kiek – gyvenimo patirtis.

Ką parodė kraujo tyrimo analizė

Tyrėjai išanalizavo 110 žmonių kraujo mėginius ir sudarė vieną detaliausių iki šiol žmogaus imuninės sistemos epigenetinių žymenų žemėlapių. Analizuotos skirtingos imuninės ląstelės ir jose esančios cheminės DNR žymės, kurios parodo, kaip aktyviai jos yra pasirengusios kovoti su infekcija.

Paaiškėjo, kad imuninę sistemą formuoja du veiksniai. Dalis epigenetinių pokyčių susiję su paveldėta genetika ir lemia bendrą organizmo gynybos strategiją. Tačiau kita dalis atsiranda per gyvenimą – dėl infekcijų, vakcinacijos ir aplinkos poveikio, o būtent ji nulemia, kaip stipriai organizmas reaguoja į konkretų virusą.

Kaip tai gali pakeisti gydymą

Mokslininkai teigia, kad sudarytas imuninės sistemos žemėlapis gali tapti pagrindu naujai medicinos krypčiai – ligų prognozavimui dar prieš joms prasidedant. Sukaupus daugiau pacientų duomenų, bus galima palyginti žmogaus kraujo „parašą“ su jau žinomais atvejais ir įvertinti tikėtiną ligos eigą.

Pavyzdžiui, jei dalis persirgusiųjų sunkia infekcija turi bendrą biologinį požymį, gydytojai galėtų patikrinti, ar naujas pacientas jį taip pat turi. Jei apsauginio mechanizmo nėra, būtų galima iš anksto taikyti tikslingą gydymą ar stebėjimą.

Ilgainiui tokia sistema leistų ne tik gydyti, bet ir užkirsti kelią komplikacijoms – nuo gripo iki naujų pandeminių virusų.

Kol kas tai mokslinis pagrindas būsimam testui – klinikinėje praktikoje tokie tyrimai galėtų atsirasti tik sukaupus dideles pacientų duomenų bazes.

JAV Salko instituto atliktas tyrimas publikuotas moksliniame žurnale „Nature Genetics“.

Anksčiau institutas sukūrė DI įrankį, kuris leidžia aptikti anksčiau nepastebėtus mikrobaltymus „tamsiosiose“ DNR srityse ir taip geriau suprasti ligų mechanizmus.

Apie tai skaitykite: Naujas DI įrankis atskleidžia „tamsiąją“ žmogaus genomo pusę