在一项历史规模的研究中，格莱斯顿研究所的科学家绘制了一张关于免疫系统如何运作的复杂图谱，检查了详细的分子结构使用称为碱基编辑的下一代 CRISPR 工具管理人类 T 细胞。
他们的研究结果发表在 Nature 上，揭示了详细信息，有助于克服当今免疫疗法的局限性，并为广泛的患者确定新的药物靶点一系列疾病，包括自身免疫性疾病和癌症。
在 Gladstone 高级研究员Alex Marson 医学博士、哲学博士的带领下，团队深入研究 T 细胞的 DNA，精确定位特定的核苷酸—— DNA 中遗传信息的基本单位，影响免疫细胞对刺激的反应。总之，他们仔细检查了在功能性人类 T 细胞中发现的近 400 个基因的 100,000 多个位点。
核苷酸是在细胞中构建蛋白质的基本代码，因此通过识别这些特定的 DNA 单元，科学家们现在可以清楚地了解蛋白质中调节对健康至关重要的免疫反应的确切位置。结果就像一个靶心，标记了未来免疫调节药物可以瞄准的位点。
“我们创建了极其精确且信息丰富的 DNA 序列和蛋白质位点图谱，可调节实际的人类免疫反应，”Gladstone-UCSF 中心主任 Marson 说道格莱斯顿研究所基因组免疫学研究所和帕克癌症免疫治疗研究所。“我们的映射位点提供了对突变的见解发现于患有免疫疾病的患者中。庞大的基因数据集也可以作为一种备忘单，解释生化密码，这将帮助我们规划未来针对癌症、自身免疫、感染等的免疫疗法。”
T 细胞在免疫反应和调节中发挥着核心作用，这使得寻求解决癌症或免疫紊乱等复杂疾病的科学家对其产生了浓厚的兴趣。在过去的十年中，Marson 实验室和其他人建立了基因编辑技术 CRISPR 来研究初级免疫细胞的工作原理。在这项研究中，该团队更进一步，利用一种基于 CRISPR 的新型技术(称为碱基编辑)对单个基因的数百至数千个 DNA 位点进行更有针对性的改变，从而以高分辨率绘制出更加细致的图景。
该论文的共同第一作者 Ralf Schmidt 医学博士指出，由于该研究是使用来自人类献血者的原代 T 细胞进行的，因此结果具有很大的临床意义。施密特是维也纳医科大学的医学研究员，也是格拉德斯通研究所的前博士后研究员。
“这项研究正在深入研究免疫细胞功能的遗传基础，”施密特说。 “我们现在可以以核苷酸分辨率询问 T 细胞，为药物开发、诊断和进一步的科学努力生成蓝图。”
凭借 T 细胞上 100,000 多个位点生成的大量数据，计算基因组学成为该研究的关键部分。格莱斯顿博士后研究员兼共同第一作者 Carl Ward 博士领导了该团队在这一领域的工作，重点研究细胞功能的重要测量方法，以创造他希望能够成为免疫学家和药物开发商不可或缺的资源的东西。
“我们现在可以将功能分配给特定的突变，这一直是个谜，”沃德说。 “我们详细的功能图还可以与现有的数据集和人工智能工具相结合，以扩大我们的发现并预测新的研究途径。”
Ward 指出，新的 Nature 研究只是免疫细胞发现新篇章的开始：“我们解决疾病的工具是会变得越来越好，”他说。 “我们已经接近可以利用这些图谱来设计疗法，调整 T 细胞功能以治疗癌症，或调整 T 细胞功能来治疗自身免疫性疾病。”
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