Poznawanie komórkowych i molekularnych mechanizmów chorób autoimmunologicznych

Przełomowe badanie zmienia sposób, w jaki rozumiemy, diagnozujemy i leczymy reumatyczne choroby autoimmunologiczne, torując drogę spersonalizowanym terapiom i wcześniejszym interwencjom.

Zdrowie

Reumatyczne choroby autoimmunologiczne (ARD) są wywoływane przez nieprawidłowe reakcje immunologiczne, wskutek których organizm atakuje własne tkanki, co często prowadzi do przewlekłego stanu zapalnego, bólu i uszkodzenia narządów. Do schorzeń tych należy reumatoidalne zapalenie stawów, toczeń rumieniowaty układowy i nieswoiste zapalenie jelit. Chociaż możliwości leczenia ARD poprawiły się na przestrzeni lat, w przypadku wielu pacjentów nadal występuje nieprzewidywalna progresja choroby i nieadekwatna odpowiedź na terapię. Dokładniejsze zrozumienie mechanizmów immunologicznych odpowiedzialnych za te choroby jest niezbędne do opracowania bardziej precyzyjnych i skutecznych metod leczenia.

Szkolenie przyszłych naukowców

Realizowany przy wsparciu programu działań „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie) projekt ARCAID(odnośnik otworzy się w nowym oknie) miał na celu zbadanie komórkowych i molekularnych mechanizmów leżących u podstaw ARD oraz znalezienie biomarkerów w celu poprawy diagnostyki, rokowania i leczenia. Projekt zgromadził 16 naukowców na początku kariery i multidyscyplinarny zespół ekspertów. „Poprzez wspieranie interdyscyplinarnej współpracy i wyposażanie młodych naukowców w najnowocześniejsze narzędzia projekt ARCAID miał na celu wygenerowanie nowych wniosków badawczych, które mogą doprowadzić do rzeczywistych zmian dla pacjentów z ARD”, mówi koordynator projektu Ronald van Vollenhoven.

Przełomowe odkrycia naukowe

Naukowcy na początku kariery skupili się w projekcie ARCAID na roli komórek odpornościowych w rozwoju chorób, takich jak limfocyty B, które wytwarzają autoprzeciwciała i mają kluczowe znaczenie dla wielu zaburzeń autoimmunologicznych. Opracowali nowe techniki badania genetycznej regulacji limfocytów B i zidentyfikowali specyficzną sygnaturę genu NF-κB w limfocytach B(odnośnik otworzy się w nowym oknie), sugerując nowe cele terapeutyczne. Badanie ARCAID umożliwiło dokładniejsze zrozumienie najwcześniejszych zmian immunologicznych u osób, u których może rozwinąć się reumatoidalne zapalenie stawów. Limfocyty T i neutrofile były głównym podmiotem badania jako kluczowe w powstawaniu choroby. Badacze skupieni wokół projektu ARCAID odkryli również wczesne wskaźniki choroby na poziomie tkanek. Uszkodzenia DNA w błonie maziowej i zmiany metaboliczne u osób z reumatoidalnym zapaleniem stawów sugerują, że choroby autoimmunologiczne mogą rozpoczynać się na długo przed wystąpieniem objawów. U pacjentów z toczniem stwierdzono podwyższony poziom limfocytów B i podwójnie ujemnych limfocytów T, co może okazać się pomocne w diagnostyce i monitorowaniu choroby.

Lepsza diagnostyka dzięki wykrywaniu biomarkerów i modelom chorób

Projekt przyniósł ponadto przełomowe odkrycia w zakresie biomarkerów i narzędzi diagnostycznych. Zidentyfikowano cele molekularne w limfocytach B i wykazano, że specyficzne inhibitory hamują ich aktywację, co utorowało drogę przyszłym terapiom. Równocześnie wykorzystano obrazowanie PET do wykrywania cząsteczek w stawach objętych stanem zapalnym i stworzono sferoidalne modele 3D reumatoidalnego zapalenia stawów. Takie podejście nie tylko pomaga nam lepiej zrozumieć stan zapalny, ale także ogranicza zapotrzebowanie na testy na zwierzętach. Część badaczy opracowała innowacyjne modele i narzędzia, które łączą odkrycia laboratoryjne z zastosowaniami klinicznymi. Utworzono fizjologicznie odpowiedni model węzła chłonnego w celu oceny odpowiedzi immunologicznej specyficznej dla antygenu. Model oceny ryzyka reumatoidalnego zapalenia stawów(odnośnik otworzy się w nowym oknie) pozwolił przewidzieć wystąpienie choroby z ponad 80-procentową dokładnością.

Nie tylko badania

Ogólnie rzecz biorąc, rezultaty projektu przygotowują grunt pod interwencje prewencyjne w grupach wysokiego ryzyka. Opracowano aplikację do celowanego leczenia w celu optymalizacji opieki nad chorymi na toczeń, która jest już udoskonalana dzięki wsparciu dla rozwoju biznesu. Liczne owoce badań przeprowadzonych w projekcie ARCAID nie ograniczają się jedynie do immunologii i obejmują narzędzia, które mogą być bezpośrednio wykorzystywane w badaniach translacyjnych, dając nadzieję na długoterminowe korzyści w diagnostyce i medycynie spersonalizowanej. Van Vollenhoven dodaje na koniec: „Projekt nie tylko przyczynił się do rozwoju nauki, ale także pozwolił przeszkolić nowe pokolenie badaczy przygotowanych, by wprowadzić wyniki badawcze do praktyki klinicznej”.