Cum au contribuit un cercetător japonez și un laborator asociat bombei atomice la descoperirea premiată cu Nobelul pentru Medicină în 2025

Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină, acordat în 2025 cercetătorilor Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell și Shimon Sakaguchi „pentru descoperirile lor referitoare la toleranța imună periferică”, are o poveste fascinantă.

„Sistemul imunitar este o capodoperă a evoluției. În fiecare zi, el ne protejează de miile de virusuri, bacterii și alți microbi care încearcă să ne invadeze organismul. Fără un sistem imunitar funcțional, nu am putea supraviețui. Una dintre minunile acestui sistem este capacitatea sa de a identifica agenții patogeni și de a-i diferenția de propriile celule ale corpului. Microbii care ne amenință sănătatea nu poartă uniforme – fiecare are o înfățișare diferită. Mulți dintre ei au dezvoltat, de asemenea, asemănări cu celulele umane, ca formă de camuflaj. Așadar, cum reușește sistemul imunitar să țină evidența a ceea ce trebuie atacat și a ceea ce trebuie protejat? De ce nu ne atacă sistemul imunitar propriul corp mai des?”, notează Academia Regală de Științe în comunicatul care a însoțit anunțarea celor 3 laureați ai Premiului Nobel pentru Fiziologie sau Medicină din 2025.

Mult timp, cercetătorii au crezut că știu răspunsul la aceste întrebări: că celulele imunitare se maturizează printr-un proces numit toleranță imună centrală. Totuși, s-a dovedit că sistemul imunitar este mai complex decât credeau.

Laureații Nobelului pentru Medicină de anul acesta au identificat „gardienii” sistemului imunitar – celulele T reglatoare – punând astfel bazele unui nou domeniu de cercetare. Înainte de descoperirile lor, oamenii de știință știau de existența:

Toate celulele T au pe suprafața lor proteine speciale numite receptori ai celulelor T. Acești receptori pot fi comparați cu niște senzori: folosindu-i, celulele T „scanează” alte celule pentru a descoperi dacă organismul este atacat.

Receptorii celulelor T sunt unici – asemenea pieselor unui puzzle, fiecare are o formă diferită. Ei sunt construiți din numeroase gene care se combină aleatoriu. În teorie, corpul ar putea produce peste 10¹⁵ tipuri diferite de receptori ai celulelor T.

Numărul imens de celule T, fiecare cu receptori diferiți, asigură faptul că întotdeauna există unele capabile să detecteze forma unui microb invadator (inclusiv a unor virusuri noi, precum cel care a declanșat pandemia de COVID-19 în 2019). Totuși, inevitabil, organismul creează și receptori care pot recunoaște părți din propriile țesuturi. Ce face, atunci, ca celulele T să reacționeze la microbii ostili, dar nu și la celulele proprii?

În anii 1980, cercetătorii au descoperit că atunci când celulele T se maturizează în timus, trec printr-un test care elimină acele celule care recunosc proteinele proprii ale organismului (numite endogene). Acest proces de selecție se numește toleranță centrală.

Unii cercetători au bănuit existența unui alt tip de celule suplimentare, numite celule T supresoare, care ar gestiona celulele T ce au scăpat testului din timus. Totuși, unii oameni de știință din acest domeniu au tras concluzii exagerate din experimentele lor. Când s-a dovedit că unele dovezi erau false, ipoteza celulelor T supresoare a fost respinsă, iar domeniul de cercetare aproape abandonat.

Dar un cercetător a mers împotriva curentului: Shimon Sakaguchi, care lucra la Aichi Cancer Center Research Institute din Nagoya, Japonia.

Sakaguchi a fost inspirat de un experiment anterior, contradictoriu, realizat de colegii săi. Pentru a înțelege rolul timusului în dezvoltarea celulelor T, aceștia îndepărtaseră chirurgical organul de la șoareci nou-născuți.

Ipoteza era că șoarecii vor avea mai puține celule T și un sistem imunitar mai slab. Totuși, dacă operația era făcută la trei zile după naștere, sistemul imunitar o lua razna – devenea hiperactiv, iar șoarecii dezvoltau o gamă largă de boli autoimune.

Pentru a înțelege fenomenul, la începutul anilor 1980, Sakaguchi a izolat celule T maturizate la șoareci genetic identici și le-a injectat în șoarecii fără timus. Rezultatul a fost interesant: existau celule T care puteau proteja șoarecii de bolile autoimune.

Aceste rezultate l-au convins că sistemul imunitar trebuie să aibă un fel de „gardian” care calmează alte celule T și le ține sub control. Dar ce tip de celulă era acesta?

Când cercetătorii diferențiază tipurile de celule T, se folosesc de proteinele de pe suprafața lor. Celulele T ajutătoare sunt recunoscute printr-o proteină numită CD4, iar celulele T ucigașe prin CD8.

În experimentul în care Sakaguchi protejase șoarecii de bolile autoimune, el folosise celule care aveau CD4 pe suprafață – adică celule T ajutătoare. De obicei, acestea activează sistemul imunitar. Însă în experimentul lui sistemul era ținut în frâu. Concluzia lui Sakaguchi: trebuie să existe tipuri diferite de celule T care poartă CD4.

Pentru a-și testa ipoteza, trebuia să găsească o metodă de a le diferenția. A durat mai bine de un deceniu, dar în 1995 el a prezentat lumii o nouă clasă de celule T. În The Journal of Immunology, Sakaguchi a demonstrat că aceste celule – care calmează sistemul imunitar – se caracterizează nu doar prin prezența CD4, ci și a unei proteine numite CD25.

Această nouă clasă a fost denumită celule T reglatoare.

Totuși, mulți cercetători au fost sceptici și au cerut dovezi suplimentare. Informațiile esențiale aveau să vină de la Mary Brunkow și Fred Ramsdell. Aici începe al doilea act al Premiului Nobel 2025: povestea se mută într-un laborator american fondat în anii 1940, unde s-au născut niște șoareci masculi bolnavi.

Sursa https://www.hotnews.ro