Akademik Veri Yönetim Sistemi
EKEN A. (Yürütücü), DOĞAN A. B., VURAL A., PAÇ KISAARSLAN A., ERGİN B., ŞAHİN E., et al.
TÜBİTAK Projesi, 2022 - 2025
Giriş: İmmün sistemin doğal (innate) bağışıklık kolu lenfoid ve miyeloid hücre popülasyonlarını içermektedir. Doğal öldürücü (NK) hücrelerinin de dahil edildiği innate lenfoid hücreler (ILC) ailesi, geçen 10 yıl içinde keşfedilen yardımcı-T-hücre benzeri ILC alt tipleri ILC1, ILC2 ve ILC3’ler ile genişlemiştir. Grup 3 innate lenfoid hücrelerin (ILC3) Th17 hücrelerinin innate karşılığı olarak çalışabildiği gösterilmiştir. ILC3 popülasyonu ürettiği IL-22 sitokini ile epitel hücrelerinin hem homeostazını düzenlemekte hem de bu hücreler tarafından anti-mikrobiyal peptitlerin üretimini uyararak mukozal yüzeylerin bariyer fonksiyonunu ve mikrobiyal komünitenin bağırsaklarda yaşayışını düzenlemektedir. Ayrıca, fare modellerinde ILC3’lerin bakteriyel ve fungal enfeksiyonlara karşı savaşta rol aldıkları bizim ve başka araştırmacıların yayınlarında gösterilmiştir. Benzer şekilde ILC2’ler ürettiği IL-4, IL-5, IL-13, Amphiregulin ve ifade ettiği GATA3 transkripsiyon faktörü açısından Th2 soyuna benzemekte, parazit ve helmintlere karşı koruyucu bağışıklıkta, doku yenilenmesinde işlevler görmektedir. Sitotoksik olmayan ILC1’ler ise Th1 soyunun ayna yansıması gibi T-BET bağımlıdır ve efektör sitokini olarak da IFN-γ üretmekte intraselüler patojenler ve tümor immünitesinde işlev görmektedir. Romatoid artrit, psoriaz, multipl skleroz (MS) inflamatuvar bağırsak hastalıkları (IBD) gibi birçok otoimmün hastanın etkilenmiş dokusunda veya periferik kanında sayı veya aktivitesi artan ILC alt tipleri rapor edilmesi bu hücrelerin başka patolojik durumlarda çalışılmasının önemine işaret etmektedir.
Amaçlar: Bu çalışmamızda:
(1) İnsan ILC hücre alt tiplerinin immortalize edilmiş hücre hatlarını oluşturmak, karakterize etmek ve fonksiyonel çalışmalar için bu hücreleri kullanmak ve ILC araştırmacılarının kullanımına sunmak,
(2) Türkiye’nin birçok yerinden bizlere ulaştırılan mutasyonları tanımlanmış primer immün yetmezlik (PİY) hastalarının periferik kan ve mümkün olduğu ölçüde doku biyopsilerini tarayarak ILC alt tiplerinde defektlere yol açan yeni genler tanımlamak ve bu bozuklukların moleküler mekanizmalarını ortaya koyacak çalışmalara veri oluşturmak,
(3) Bu bağlamda öncelikli olarak STAT3 ve LRBA/CTLA-4 gen defektlerine odaklanarak insan ILC3’lerinin fonksiyonlarını bu moleküllerin (STAT3 ve kontrol noktası inhibitörleri) tarafından nasıl düzenlediğini ortaya koymak amaçlanmıştır.
Yöntem: İnsan ILC1/ ILC2/ ILC3 hücre hatları, tonsilden ve ince bağırsak ileumu lenfositleri arasından sort edilen ve çoğaltılan hücrelerden, Simian virus 40 (SV40) T antigen immortalizasyon yöntemi ile üretilecektir. Üretilen hücreler, ILC alt tiplerine özgü yüzey molekülleri, ILC alt tipi spesifik sitokin üretimi açısından yüzey boyaması, realtime qPCR ve ELISA yöntemleri ile karakterize edilecek ardından sekonder hücre hatlarının transkriptomları primer tonsil ve ileum yerleşik ILC alt tiplerinin trankskriptomları ile karşılaştırılacaktır. Primer immün yetmezlik hastalarından flow sitometri-temelli ILC taraması ile tespit edilen ve fonksiyonel (kalitatif) veya kantitatif ILC defekti oluşturan genler, üretilen ILC alt tipleri hücre hatlarında shRNA ile susturulup ILC alt tiplerinin sağkalım/proliferasyon/ sitokin sinyal iletimi ve sekresyonu gibi süreçlere etkileri fonksiyonel deneyler ile karakterize edilecektir. Şimdiye değin yaptığımız ön çalışmalardan yola çıkarak STAT3, LRBA ve CTLA-4 eksikliklerinin ilk etapta çalışılması kararlaştırılmıştır. Ayrıca doku yerleşik insan ILC alt tiplerinin kontrol noktası inhibitör ifadeleri ve sitokin uyarımına bağlı bu moleküllerin indüksiyonları çalışılacak, CTLA-4/LRBA eksikliği olan hastaların periferik kanındaki ILC miktarları; rekombinant CTLA-4 füzyon proteini olan Abatacept tedavisi alan hastaların kan ILC alt tiplerindeki değişimler incelenecektir. Son olarak, Abatacept verilen farelerin dokularındaki ILC dağılımları kantifiye edilecektir.
Kilinik relevansı: ILC’ler koruyucu immünitenin bir parçası olup, adaptif immün sistemi bozulmuş PİY hastalarında işlevine daha fazla ihtiyaç duyulacak hücrelerden oluşan bir popülasyondur. Bu nedenle PİY hastalarında bu hücrelerin işlevini yitirip yitirmediğinin bilinmesi önem taşımaktadır. ILC3’ler özellikle Candida and Staphylococcus gibi fungal ve ekstraselüler patojenlere karşı immün yanıtta önemli olup mukozal bariyerin oluşması ve idamesinde kritik görevler üstlenmektedir. Bu hücrelerin gelişim ve fonksiyonlarını düzenleyen yeni genlerin keşfedilmesi hem PİY’lerin daha iyi anlaşılmasına hem de görece yeni bu hücrelerin tedavi amaçlı kullanılmalarına katkıda bulunacaktır. Bu proje ile kurumuzda ILC’ler ile çalışan yeni araştırmacılar yetiştirmeyi, nisbeten yeni bu hücre popülasyonu ile ilgili yüksek impaktlı yayınlar yapabilmeyi ve PİY’lerin mekanizmalarının anlaşılmasına katkılar sunmayı hedefliyoruz.