COVID-19 пандемиясы адамдардын бир эле инфекцияга болгон реакциясынын кандайча ар түрдүү экенин көрсөттү. Кээ бирлеринде жеңил симптомдор пайда болсо, башкаларында оор кесепеттер пайда болот. Бул реакциялардын ар түрдүүлүгү маанилүү суроону жаратат: эмне үчүн бир эле патогенге дуушар болгон эки адамдын реакциясы ушунчалык айырмаланат?
Сыртта генетикалык коддун жана жашоо тажрыйбасынын айырмачылыктарында жатат, бул клеткалардын эпигенетикалык модификациялар процессинде жүрүм-турумуна таасир этет. Бул молекулярдык өзгөрүүлөр кайсы гендердин активдүү, кайсыларынкы активдүү эмес экенин аныктоого жардам берет, ошентип клеткалардын иштешин ДНКдагы өзгөрүүлөрсүз формалайт.
Солк институтунун окумуштуулар командасы мурас алган өзгөчөлүктөр жана жашоо окуялары иммундук системанын ар кандай типтерине кандай таасир этерин иллюстрациялаган кеңири эпигенетикалык каталог түздү. Бул каталог 2026-жылдын 27-январында Nature Genetics журналында жарыяланды жана адамдардын иммундук жоопторунун ар түрдүүлүгүнүн себептери тууралуу жаңы маалыматтарды сунуштайт, ошондой эле атайын терапияларды иштеп чыгуу үчүн багыттарды көрсөтөт.
«Биздин иммундук клеткаларыбыз биздин гендерибиз жана жашоо тажрыйбабыз тууралуу молекулярдык жазууларды сактайт. Бул эки аспект иммундук системаны ар башкача формалайт, — дейт изилдөөнүн башкы автору жана Солк эл аралык кеңешинин генетика кафедрасынын профессору Жозеф Эккер. — Бул иш инфекциялар жана чөйрөнүн факторлору узак мөөнөттүү эпигенетикалык издерди калтыра аларын көрсөтөт, бул иммунитет клеткаларынын активдүүлүгүнө таасир этет. Биз бул таасирди жеке клеткалардын деңгээлинде изилдеп, генетикалык жана эпигенетикалык коркунучтарды иммундук системанын конкреттүү клеткалары менен байланыштырганга мүмкүнчүлүк алабыз, бул жерде оорулардын башталышы болот».
Эпигеном: бул эмне жана эмне үчүн маанилүү
Организмдеги ар бир клетка бир эле ДНКны камтыйт, бирок клеткалар сыртынан жана функциясы боюнча маанилүү айырмачылыктарга ээ болушу мүмкүн. Бул ар түрдүүлүк эпигенетикалык маркерлер менен башкарылат — ДНКга жабышкан жана гендердин активдүүлүгүн жөнгө салган кичинекей молекулярдык белгилер. Бул маркерлердин бардыгы клетканын эпигеномун түзөт.
ДНКдан айырмаланып, эпигеном убакыттын өтүшү менен өзгөрүлүп турат. Кээ бир эпигенетикалык өзгөчөлүктөр мурас катары пайда болсо, башкалары жашоо тажрыйбасынын таасири менен пайда болот. Бул эки фактор иммундук системанын клеткаларына таасир этет, бирок алардын эпигенетикалык өзгөрүүлөрдү түзүү боюнча кандайча таасир этери азырынча так эмес.
«Мурас жана чөйрө тууралуу талкуулар биологияда жана коомдо узак убакыттан бери жүрүүдө, — дейт изилдөөнүн бир автору Вэньлян Ван. — Биз бул эки аспекттин иммундук системанын клеткаларында кандайча пайда болоорун жана алардын адамдын ден соолугуна болгон таасирин аныктоого аракет кылдык».
Жашоо тажрыйбасы иммундук клеткаларда кандайча из калтырат
Генетика жана жашоо тажрыйбасынын таасирин талдоо үчүн изилдөөчү топ 110 пациенттин кан үлгүлөрүн изилдеди. Бул үлгүлөр ар түрдүү генетикалык варианттарды жана жашоо тажрыйбаларын, анын ичинде ар кандай инфекциялардын жана вакцинациянын таасирин чагылдырат.
Окумуштуулар иммундук системанын төрт негизги клетка типтерин изилдешти, алардын арасында узак мөөнөттүү иммундук эс тутумуна ээ Т-лимфоциттер жана В-лимфоциттер, ошондой эле коркунучтарга тез жооп берген моноциттер жана табигый киллерлер бар. Бул клеткалардын эпигенетикалык маалыматтарын салыштырып, команда ар бир тип үчүн кеңири эпигенетикалык маркерлер каталогун түздү.
«Оорулар менен байланышкан генетикалык варианттар кээде белгилүү клетка типтеринде ДНКнын метилирленишине таасир этет, — дейт изилдөөнүн авторлорунун бири Убинь Дин. — Бул байланыштардын картасын түзүү бизге оорулардын коркунучу менен байланышкан гендер тарабынан таасирленген клеткалар жана молекулярдык жолдорду так аныктоого мүмкүнчүлүк берет, бул атайын дарылоонун жаңы мүмкүнчүлүктөрүн ачат».
Эпигенетикалык өзгөрүүлөрдү булак боюнча бөлүү
Изилдөөнүн негизги жетишкендиктеринин бири эпигенетикалык өзгөрүүлөрдү генетика менен байланышкан (gDMR) жана жашоо тажрыйбасы менен байланышкан (eDMR) деп бөлүү болду. Окумуштуулар бул эки маркер типи эпигеномдун ар кандай аймактарында топтолгонун аныкташты. Генетикалык мурас катары алынган өзгөрүүлөр көбүнчө туруктуу гендердин аймактарында кездешет, айрыкча узак жашаган Т- жана В-лимфоциттерде. Ал эми тажрыйба менен байланышкан өзгөрүүлөр тез иммундук реакцияларды жөнгө салган ийкемдүү регулятордук аймактарда топтолгон.
Бул мыйзам ченемдер генетика узак мөөнөттүү иммундук жооп программаларын түзөт, ал эми тажрыйба иммундук клеткалардын реакциясын конкреттүү шарттарга ылайыкташтырууга жардам берет дегенди билдирет. Бул факторлордун иммундук системага ден соолукта жана оорулардын болушунда кандай таасир этерин толук түшүнүү үчүн кошумча изилдөөлөр зарыл.
«Биздин иммундук системанын клеткаларынын атласы инфекциялык жана генетикалык оорулардын механизмдери боюнча келечектеги изилдөөлөр үчүн мыкты ресурс болот, — деп кошумчалайт изилдөөнүн дагы бир автору Манодж Харихаран. — Көп учурда, адам ооруп калганда, биз дароо себепти жана оорунун деңгээлин аныктай албайбыз. Биздин эпигенетикалык маркерлер мындай учурларды классификациялоо жана баалоо үчүн негиз болушу мүмкүн».
Оорулардын алдын алуу жана персонализацияланган медицина боюнча келечектеги перспективалар
Изилдөөнүн натыйжалары генетика жана жашоо тажрыйбасы иммундук системанын клеткаларынын идентификациясын жана алардын иштешин канчалык деңгээлде түзөөрүн көрсөтөт. Жаңы каталог индивидуализацияланган дарылоону жана алдын алууну иштеп чыгуу үчүн негиз болушу мүмкүн.
Эккер белгилегендей, жаңы пациенттердин маалыматтары жыйналган сайын, бул алардын келечектеги инфекцияларга болгон реакциясын болжолдоого жардам берет. Мисалы, COVID-19 менен ооруган пациенттерден жетиштүү маалымат жыйналса, изилдөөчүлөр инфекцияны өткөн адамдарда жалпы коргоочу eDMRди аныктоого мүмкүнчүлүк алышат. Андан кийин дарыгерлер кайра инфекцияланган адамдардын иммундук клеткаларын анализдеп, бул коргоочу маркерлердин бар-жогун текшере алышат. Эгер алар табылбаса, окумуштуулар дарылоону жакшыртуу үчүн байланышкан регулятордук жолдорго көңүл бурууга мүмкүнчүлүк алышат.
«Биздин иш инфекциялык оорулардын алдын алууга жогорку тактыктагы стратегияларды иштеп чыгууга негиз түзөт, — деп жыйынтыктады Ван. — COVID-19, грипп жана башка көптөгөн инфекциялар боюнча, биз келечекте адамдын инфекцияга кандайча реакция кыларын, ал пайда болбой туруп, болжолдой алабыз, өсүп жаткан когортор жана моделдердин жардамы менен. Биз геномду инфекциянын эпигеномго таасирин болжолдоо үчүн колдонуп, андан кийин бул өзгөрүүлөрдүн симптомдорго кандайча таасир этээрин баалай алабыз».
Изилдөө АКШнын Коргоо министрлигинин Иштеп чыгуучу изилдөөлөр башкармалыгы (DARPA), Улуттук саламаттыкты сактоо институттары жана АКШнын Улуттук илим фонду тарабынан колдоого алынган.
