Ученые смогли остановить процесс гибели клеток

Составное изображение клетки во время пироптоза
Составное изображение клетки во время пироптоза
Иллинойский университет
Для этого они создали генно-модифицированный белок, реагирующий на свет.

Один из способов гибели клеток, пораженных инфекцией, — пироптоз, когда поры мембраны клетки раскрываются, выпуская все содержимое вместе с патогенами. Это естественный иммунный ответ, помогающий предотвратить заражение соседних клеток. Однако бывает, что пироптоз не начинается, когда он нужен, — патогены умеют обманывать иммунную систему. Или же наоборот: гибель клеток выходит из-под контроля, превращаясь в серьезное воспаление, грозящее гибелью всего организма.

Запускает пироптоз белок гасдермин Д. Изучать процесс пироптоза сложно, потому что белок вырабатывается по-разному в ответ на разные инфекции у разных людей. Есть много заболеваний, связанных с нарушением процессов гибели клеток. Это и некоторые виды рака, и инфекции, которые могут осложняться неконтролируемым воспалением. Инфекции запускают, например, сепсис или острый респираторный дистресс-синдром, который является одним из основных осложнений COVID-19.

Чтобы решить эту проблему, ученые из Иллинойского университета в Чикаго создали генно-модифицированный гасдермин, реагирующий на свет. Он буквально светится. Это помогло запустить в лаборатории и точно проследить весь процесс пироптоза от начала до конца.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications, о нем кратко сообщили в Иллинойском университете.

«Наш оптогенетический гасдермин позволил убрать непредсказуемость поведения патогенов и изменчивость клеточного ответа, потому что он имитирует на молекулярном уровне то, что происходит в клетке после инициации пироптоза», — сказал Гэри Мо, доцент Иллинойского университета.

Исследователи обнаружили, что определенные условия, например нужная концентрация ионов кальция, заставляют поры закрываться всего за десятки секунд. Эта автоматическая реакция на внешние обстоятельства свидетельствует о возможности саморегуляции пироптоза.

«Таким образом, такая форма гибели клеток не является билетом в один конец. Процесс на самом деле запрограммирован с помощью кнопки отмены, выключателя. Понимание того, как контролировать этот процесс, открывает новые возможности. Теперь мы можем найти лекарства, которые работают в обе стороны: либо для усиления, либо для ограничения пироптоза при заболеваниях», — подчеркнул Мо.