چرا سلول‌های ایمنی به بافت‌های بدن حمله نمی‌کنند؟

محققان از آزمایشگاه کولد اسپرینگ هاربر مکانیسم جدیدی را کشف کردند که توضیح می‌دهد چگونه سلول‌های T ایمنی در غده تیموس، که بالای قلب قرار دارد، یاد می‌گیرند از حمله به بافت‌های بدن خودداری کنند. این فرآیند شبیه به تعمیم در سیستم‌های مدل‌سازی هوش مصنوعی است؛ در آن، هر سلول T ایمنی تنها با بخش کوچکی از قطعات پروتئینی خود بدن مواجه می‌شود، اما باید یاد بگیرد که به بقیه حمله نکند. این فرآیند «انتخاب منفی» نامیده می‌شود و در آن سلول‌های T ایمنی که به شدت به قطعات پروتئینی خود بدن متصل می‌شوند، حذف می‌گردند تا از حمله سیستم ایمنی به بافت‌های سالم جلوگیری شود.

دکتر هانا مایر، استاد کمک‌دانشگاه، توضیح داد که پرسش باز در علم ایمونولوژی این بود که چگونه سلول‌های T می‌توانند یاد بگیرند از شلیک اشتباه (حمله به خود) خودداری کنند، اگر قرار باشد در برابر هر پپتید در بدن آزمایش شوند که ممکن است زمان‌بر باشد. تیم تحقیق فرض می‌کند که پاسخ در فرآیند تعمیم نهفته است. دکتر ساکت نافلاکها، استاد دانشیار، اشاره کرد که تعمیم در هوش مصنوعی آشناست، جایی که یک مدل می‌تواند از نمونه‌های محدود یاد بگیرد و سپس آن یادگیری را بر موارد جدید اعمال کند؛ مانند مدل تشخیص سگ‌ها که نیازی به دیدن هر تصویر سگ در اینترنت ندارد.

• تطابق فراوانی پپتیدهای خودی در غده تیموس با فراوانی آن‌ها در بافت‌های سراسر بدن، به این معنی که پپتیدهای خودی شایع در بدن، معمولاً در غده تیموس نیز شایع هستند؛ این یک شرط اساسی برای موفقیت تعمیم است.

• توانایی گیرنده‌های سلول‌های T ایمنی در شناسایی چندین پپتید مشابه (واکنش متقاطع)، که به سیستم ایمنی یک میان‌بر می‌دهد؛ به این معنا که سلول T نیازی به دیدن هر پپتیدی که ممکن است بعداً حمله کند ندارد. اگر سلول T در طول آموزش به یک پپتید خودی مشابه واکنش نشان دهد، غده تیموس می‌تواند آن را قبل از خطرناک شدن حذف کند.

محققان مدلی را تدوین کردند که توضیح می‌دهد چگونه غده تیموس می‌تواند به عنوان محیط آموزش و بدن به عنوان محیط آزمون عمل کند که به توضیح این موضوع کمک می‌کند که چرا این فرآیند در برخی موارد شکست می‌خورد و منجر به بیماری‌های خودایمنی می‌شود.

محققان معتقدند که این مدل جدید افق‌های جدیدی برای درک عمیق‌تر بیماری‌های خودایمنی باز می‌کند و ممکن است راه را برای توسعه درمان‌های جدیدی که هدفشان اصلاح اختلال در فرآیند آموزش ایمنی است، هموار سازد که می‌تواند تحولی در درمان این بیماری‌های مزمن ایجاد کند.