اكتشاف مهم يمنع جهاز المناعة من مهاجمة الجسم

تحتدم معركة مجهرية في أجسامنا، حيث تصد خلايانا باستمرار الغزاة من خلال جهاز المناعة لدينا، وهو نظام معقد من الخلايا والبروتينات مصمم لحمايتنا من مسببات الأمراض الضارة.

أحد المكونات المركزية لجهاز المناعة هو إنزيم سينسيز GMP-AMP الحلقي (cGAS)، الذي يعمل كحارس، يكتشف الحمض النووي الغريب ويبدأ الاستجابة المناعية.

اضطرابات المناعة الذاتية

ومع ذلك، يتطلب الجهاز المناعي تنظيمًا دقيقًا لمنع cGAS من مهاجمة أنسجة الجسم عن طريق الخطأ، مما يؤدي إلى اضطرابات المناعة الذاتية، والتي تؤثر الآن على حوالي 10% من سكان العالم.

وقد كشفت الدراسات السابقة قليلا عن كيفية حدوث ذلك.

في أثناء انقسام الخلايا، ينهار الغشاء الذي يحمي نواة الخلية، وهو الغلاف النووي، وينتقل cGAS بسرعة إلى النواة، وهناك، يلتصق بالنيوكليوسومات، وهي الوحدة الهيكلية الأساسية لتعبئة الحمض النووي في الخلية، ويصبح مغطى ببروتين آخر يسمى BAF.

كل هذا يضمن بقاء cGAS غير نشط وثابت في مكانه، ولا يتفاعل عن طريق الخطأ مع الحمض النووي للخلية.

إنه يمثل توازنًا متطورًا بين الاستعداد المناعي وحماية سلامة جينوم الخلية.

والسؤال هو كيف تقوم الخلية بتنسيق ذلك مع وظائفها اليومية الأخرى؟

تلقي دراسة جديدة أجرتها مجموعة أندريا أبلاسير في EPFL الضوء على كيفية تنظيم cGAS، خاصة خلال المرحلة الحرجة من انقسام الخلايا المعروفة باسم الانقسام الفتيلي.

استخدم الفريق تقنيات تصوير وجزيئية متقدمة لمراقبة كيفية تكسير cGAS بشكل انتقائي في النواة، مما يمنعها من الاستجابة بشكل خاطئ للحمض النووي الخاص بالخلية.

ووجدوا أن هذه العملية تتم بوساطة مركب بروتيني يعرف باسم CRL5-SPSB3، والذي يتعرف على عنصر معين في cGAS ويضع علامة عليه في النواة لتدميره.

باستخدام البيولوجيا الهيكلية والكيمياء الحيوية وبيولوجيا الخلية، تصور الباحثون التفاعلات بين cGAS ومجمع البروتين على المستوى الذري.

على وجه التحديد، يضيف CRL5-SPSB3 بروتينًا يسمى يوبيكويتين إلى cGAS.

اليوبيكويتين، كما يوحي الاسم، موجود في كل مكان عبر الخلايا حقيقية النواة وإحدى وظائفه هي تحديد البروتينات الأخرى للموت.

يؤدي انتشار cGAS أيضًا إلى تدميره، مما يؤدي إلى تعطيل الحارس بشكل فعال بمجرد تحييد تهديد الغازي.

من خلال توضيح بنية مجمع cGAS-SPSB3، توضح الدراسة كيفية تنظيم cGAS داخل نواة الخلايا، مما يسلط الضوء على مدى تعقيد الشبكات التنظيمية للجهاز المناعي.

وتمتد الآثار أيضًا إلى ما هو أبعد من العلوم الأساسية، مما يسمح للعلماء باستكشاف استراتيجيات جديدة لعلاج الأمراض التي يكون فيها الجهاز المناعي إما مفرط النشاط، كما هو الحال في أمراض المناعة الذاتية، أو غير نشط، كما هو الحال في حالات الالتهابات المزمنة أو السرطان.

على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تعديل نشاط cGAS إلى تعزيز فعالية العلاجات المناعية للسرطان أو توفير أساليب جديدة للوقاية من أمراض المناعة الذاتية.