הנישוֹת של מערכת החיסון

מערכת החיסון היא אחת המערכות המורכבות ביותר בגוף: היא כוללת עשרות סוגים ותתי סוגים של תאים בעלי תפקידים רבים ומגוונים, המתקשרים זה עם זה ועובדים במשותף. כיום נעשה מאמץ גדול לאפיין את פרופיל ביטוי הגנים של התאים השונים במערכת החיסון כדי להבין טוב יותר את תפקידיהם. בנוסף לכך, החוקרים מנסים להבין כיצד התאים פועלים ומתארגנים בתוך רקמות ספציפיות, במה שקרוי "נישות" אזורים מוגדרים מבחינה אנטומית ותפקודית.מחקר שהתפרסם בכתב העת Science, בהובלת פרופ' עדו עמית וד"ר זיו שולמן ממכון ויצמן למדע, הציג טכנולוגיה חדשה לחקור את תאי מערכת החיסון בתוך הנישות הספציפיות שלהם באיברים שונים. החוקרים מכנים את הטכנולוגיה Niche-seq- זיהוי ושליפת תאים מנישות מסוימות, ומיפוי ביטוי הגנים הייחודי שלהם בתוך אותה נישה.

השיטה מתבססת על שימוש בעכברים מהונדסים גנטית כך שכל תא ותא בגופם מבטא חלבון ייחודי הקרוי Photoactivated GFP. חלבון זה, שהתגלה במקור במין של מדוזה, הוא חלבון פלואורוסנטי- בעקבות הקרנה של לייזר באורך גל מסוים, הוא פולט קרינה בצבע ירוק. החוקרים יכולים להקרין אזור מסוים באיבר מסוים בעכבר חי ואז להתחקות אחר התאים ששוהים באזור הזה, הזוהרים בירוק.

"בסיס האם" של תאי מערכת החיסון הם איברי מערכת הלימפה- בלוטות הלימפה והטחול. איברים אלו בנויים מאזורים מוגדרים היטב. בבלוטת הלימפה קיים אזור מובחן שמכיל בעיקר תאי T, ואזור אחר שמכיל בעיקר תאי B. הטחול לעומת זאת מורכב מאזור הקרוי "המוך הלבן" (White pulp) שעשיר בתאי T ו-B, "מוך אדום" (Red Pulp) שמכיל בעיקר תאי דם אדומים מתים, ואזור ביניים (Marginal Zone)  המכיל בעיקר תאים מסוג מאקרופאגים ומונוציטים.

מטרת המחקר הייתה להאיר בלייזר ולצבוע בירוק כל אחד מאזורים אלו בנפרד, לשלוף מהם את התאים, ובשיטה מתקדמת הקרוי Single cell RNA sequencing לקבוע את הרצף הגנטי של התאים, אחד אחד, ולאפיין את ביטוי הגנים שלהם. היתרון הגדול בשיטה זו הוא היכולת לאפיין סוגי תאים שאינם מוכרים עדיין, רק על סמך פרופיל הגנים שהם מבטאים.

בעזרת טכנולוגיית ה-Niche-seq הצליחו החוקרים לאפיין במדויק את התאים בנישות השונות בבלוטות הלימפה והטחול. בנוסף, החוקרים הדביקו את העכברים בנגיף, וראו באמצעות שיטת ה-Niche-seq  את השינויים בהרכב התאים בנישות השונות, באופן ובפירוט שעדיין לא תוארו בספרות המחקרית.

המחקר מצטרף לניסיון כלל עולמי לאפיין באופן מדויק ככל הניתן סוגי תאים רבים ואף את כל התאים המרכיבים את גוף האדם; ייחודו של המחקר הוא היכולת לאפיין את הרכב תאי מערכת החיסון בתוך מדורים מוגדרים באיברי הגוף, בכדי להבין את תפקודם באיברים ברזולוציה שלא נראתה עד היום.