Исследователи из Женевского университета и Университетского госпиталя Лозанны представили результаты изучения работы цитотоксических Т-лимфоцитов – специализированных клеток иммунной системы. Эти клетки способны распознавать и уничтожать инфицированные или злокачественные элементы с высокой точностью. Процесс происходит в зоне плотного контакта, называемой иммунным синапсом. Через этот интерфейс лимфоциты выделяют токсичные молекулы, которые разрушают мишень, не затрагивая соседние здоровые ткани. Статья с описанием результатов работы опубликована в журнале Cell Reports.
До недавнего времени детальное наблюдение за структурой этого взаимодействия на нанометровом уровне было затруднено. Традиционные методы подготовки образцов часто приводили к деформации клеточных компонентов. Ученым приходилось выбирать между высоким разрешением и сохранением естественной архитектуры клетки. Для решения этой проблемы швейцарские специалисты применили метод криорасширительной микроскопии. Технология предполагает мгновенную заморозку клеток на сверхвысокой скорости, при которой вода переходит в стекловидное состояние без образования кристаллов льда. Затем образцы физически расширяют с помощью абсорбирующего гидрогеля, что позволяет изучать их внутреннюю организацию с сохранением исходной структуры.
В ходе исследования ученые обнаружили ранее неизвестные особенности строения зоны контакта. Выяснилось, что в месте взаимодействия лимфоцита с мишенью мембрана образует структуру в форме купола. Ее появление связано с адгезионными взаимодействиями и внутренней организацией клетки. Также удалось детально рассмотреть цитотоксические гранулы, отвечающие за гибель клеток-мишеней. Микроскопия показала, что они могут различаться по строению и содержать одно или несколько ядер, где концентрируются активные молекулы.
Метод был протестирован не только на изолированных клетках, но и на образцах тканей реальных опухолей человека. Это позволило напрямую наблюдать за поведением Т-лимфоцитов, проникающих в новообразования, и работой их цитотоксического аппарата в клиническом контексте. Полученные данные закладывают основу для более глубокого понимания механизмов эффективности иммунного ответа. Результаты работы могут быть использованы в иммуноонкологии для совершенствования методов терапии и анализа причин, по которым атака иммунной системы на раковые клетки в ряде случаев оказывается неэффективной.
