באמצעות השיטה החדשנית מטה-מודלינג בייסיאני, הצליחו החוקרים לשלב נתונים מטכניקות מיקרוסקופיה מתקדמות וסימולציות סטוכסטיות, ולחשוף דפוסים מורכבים וחדשים באיתות הראשוני של תאי T
מחקר חדש מציג פריצת דרך בהבנת האופן שבו תאי T, סוג של תאי מערכת החיסון, מופעלים. החוקרים השתמשו בטכניקה חדשנית בשם מטה-מודלינג בייסיאני, המשלבת נתונים ממקורות שונים, בהם מיקרוסקופיה מתקדמת וסימולציות חישוביות, כדי לנתח בצורה יעילה יותר את תהליך ההפעלה. המחקר מזהה דפוס מפתיע בתקשורת ובאיתות בין תאי מערכת החיסון, ותובנות אלו עשויות לשפר את ההבנה של התנהגות תאים ואת מנגנוני התגובה החיסונית, מה שיכול להוביל לפיתוח טיפולים חדשניים למחלות שונות.
המחקר, שנערך באוניברסיטה העברית בירושלים, בהובלת יאיר נווה-עוז מהמכון לפיזיקה על שם רקח ובית הספר להנדסה ומדעי המחשב, ד"ר ברק רווה מבית הספר להנדסה ומדעי המחשב, וד"ר אילון שרמן מהמכון לפיזיקה על שם רקח, חושף תובנות חדשות על הפעלת תאי T. באמצעות השיטה החדשנית מטה-מודלינג בייסיאני, הצליחו החוקרים לשלב נתונים מטכניקות מיקרוסקופיה מתקדמות וסימולציות סטוכסטיות, ולחשוף דפוסים מורכבים וחדשים באיתות הראשוני של תאי T.
תאי T כעמודי התווך של מערכת החיסון
תאי T הם שחקני מפתח במערכת החיסון, המסוגלים לזהות באופן מדויק נוכחות של תאים נגועים או סרטניים ולהשמידם ביעילות. עם זאת, עד כה, מודלים מיקרוסקופיים קיימים סיפקו הבנה חלקית בלבד של התהליכים המולקולריים מאחורי הפעלת תאי T, והותירו פערים משמעותיים בהבנה. המטה-מודל שפיתחה הקבוצה שילב נתונים על אינטראקציות ותנועות של מולקולות קריטיות—קולטני תאי T (TCR), CD45, ו-Lck—בנקודות המגע הראשוניות בין תאי T לתאים המטרה.
תגלית מרכזית: דפוסים ננומטריים בהפעלת תאי T
מחקר קודם ממעבדתו של ד"ר שרמן חשף טבעת ננומטרית של קולטני TCR פעילים, המופיעה בצורה מפתיעה סביב הקצה של נקודות המגע הראשוניות בתאי T, ומוקפת בטבעת של מולקולות CD45. דפוס זה לא הוסבר עד כה על ידי המודלים הקיימים להפעלת תאי T. החוקרים מציעים כי דפוס זה נובע ממגבלות טווח הפעולה של מולקולות Lck, המעבירות אותות בין TCR ל-CD45, ומשחקות תפקיד קריטי בהפעלת TCR בשלבים הראשוניים של התגובה החיסונית.
תובנות חדשות והשפעות רחבות
החוקרים בחנו גם כיצד שינויים בפעילות Lck, עוצמת אנטיגנים מסוימים, וצורות שונות של CD45 משפיעים על הפעלת תאי T. הממצאים מציעים תמונה מקיפה יותר של האיתות הראשוני בתאי T, עם השלכות אפשריות על הבנת תהליכים תאיים מורכבים נוספים. מטה-מודלינג בייסיאני, באמצעות שילוב מודלים שונים לכדי מודל אחיד, מספק כלי רב עוצמה לחשיפת דפוסים נסתרים שמניעים התנהגות תאית, עם השלכות רחבות על תחומי האימונולוגיה והרפואה.
עוד בנושא באתר הידען:
