Более быстрый и дешевый метод обнаружения иммунных аутоантител в цельной крови

Ученые совершили прорыв в диагностике аутоиммунных заболеваний. В последнем выпуске журнала Proceedings of the National Academy of Sciences представлен новый, доступный метод анализа цельной крови. Этот метод позволяет точно измерять реакцию организма на интерфероны I типа (ИФН) и выявлять аутоантитела (ауто-АТ) к этим важным белкам.

Аутоантитела к ИФН I типа были впервые обнаружены у пациентов с тяжелой формой опоясывающего лишая еще в 80-х годах прошлого века. Однако долгое время считалось, что они не вызывают заметных симптомов. Ситуация изменилась с открытием связи этих антител с аутоиммунным полиэндокринным синдромом типа 1 (APS-1). Сегодня ауто-АТ к ИФН I типа стали важным диагностическим маркером для APS-1.

Существующие методы обнаружения этих антител основаны на клеточных культурах и требуют значительных временных и финансовых затрат. Новый анализ крови, напротив, является более простым, быстрым и экономичным. Это открывает новые перспективы для ранней диагностики аутоиммунных заболеваний и подбора персонализированной терапии.

Подробнее о ходе исследования

В данном исследовании ученые разработали более простой, доступный и быстрый метод выявления аутоантител против интерферонов I типа. Для этого цельную кровь трёх здоровых доноров стимулировали рекомбинантным человеческим IFN-α2, а через 16 часов с помощью мультиплексных анализов оценили продукцию 25 хемокинов и цитокинов. Наиболее значительная индукция была зафиксирована у IP-10 (индуцируемого IFN-γ белка 10), кодируемого хемокином CXCL10, с последующим увеличением уровней интерлейкина (IL)-6. Новый метод диагностики предоставляет результаты в течение 16 часов, что значительно быстрее традиционных тестов, которые могут занимать несколько дней.

Другие молекулы показали слабую индукцию. Транскриптомный анализ методом объемного секвенирования РНК подтвердил сильную экспрессию CXCL10 в свежих мононуклеарных клетках периферической крови (PBMC), протестированных через шесть часов после стимуляции. Стимуляция IFN-β также привела к высокому уровню IP-10, тогда как IFN-ω показал менее выраженную индукцию IP-10 по сравнению с IFN-β и IFN-α2.

Дополнительно, объемное секвенирование РНК, проведенное после стимуляции PBMC IFN-α2 у трёх здоровых доноров, подтвердило, что CXCL10 оказался среди двадцати наиболее активно индуцируемых транскриптов. Ученые также проверили, могут ли IFN, такие как IFN-ε (характерный для женской репродуктивной системы) и IFN-κ (характерный для кожи), индуцировать IP-10 в свежих образцах крови. IFN-γ использовался в качестве контроля.

Результаты показали, что стимуляция IFN-κ и IFN-ε не вызывала значимой индукции IP-10, тогда как IFN-γ индуцировал IP-10 на уровнях, сравнимых с IFN-α2, IFN-β и IFN-ω. Эти данные подтвердили, что IP-10 является подходящей мишенью для выявления аутоантител против интерферонов I или II типов. Оптимальные результаты достигаются при сборе крови в пробирки с литием-гепарином и стимуляции в течение 14–16 часов после взятия образца, максимум в течение 24 часов.

Исследователи собрали образцы крови у пяти пациентов с APS-1 и девяти здоровых людей, после чего стимулировали их IFN-α2, IFN-β и IFN-ω. Через 16 часов после стимуляции были измерены уровни IP-10. У здоровых доноров наблюдалась стабильная индукция IP-10, тогда как у пациентов с APS-1 она была подавлена после стимуляции IFN-ω или IFN-α2, что свидетельствовало о нейтрализующей активности аутоантител.

Дополнительно была протестирована кровь пациентки с аутоантителами к интерферонам I типа, без генетического диагноза. Она была гетерозиготна по аллелю гамма-субъединицы IFBKG, ингибитора ядерного фактора каппа B (NFKB), сцепленного с Х-хромосомой, и имела аутоантитела, нейтрализующие IFN-ω. Также был исследован пациент, гетерозиготный по аутосомному аллелю NFKB2, у которого аутоантитела нейтрализовали как IFN-ω, так и IFN-α2.

Ранее полученные данные о нейтрализации этих субъектов были подтверждены с помощью анализа IP-10 в цельной крови. В заключении исследователи изучили влияние генетических дефектов на реакцию интерферонов I типа. Для этого они стимулировали свежую кровь пациентов с полным дефицитом регуляторного фактора интерферонов 9 (IRF9), тирозинкиназы 2 (TYK2), рецепторов интерферона IFN-α/β 1 (IFNAR1) и IFNAR2.

После стимуляции IFN-β, IFN-α2 или IFN-ω в крови пациентов с дефицитом TYK2 или IFNAR1 уровни IP-10 оставались такими же, как и без стимуляции, что указывает на полное отсутствие ответа. Аналогично, один пациент с дефицитом IFNAR2 не продемонстрировал реакции, тогда как у другого были обнаружены уровни IP-10 после стимуляции IFN-ω и IFN-β. У пациента с дефицитом IRF9 также наблюдалась слабая индукция IP-10.

Результаты

Полученные данные подтверждают перспективность применения нового метода анализа цельной крови для диагностики заболеваний, связанных с дисфункцией интерферонов I типа. Высокая чувствительность и специфичность метода позволяют надежно выявлять пациентов с аутоиммунными заболеваниями и первичными иммунодефицитами, обусловленными дефектами системы интерферонов.

Простота выполнения, доступность и низкая стоимость анализа делают его ценным инструментом для клинической практики. Благодаря возможности быстрого получения результатов, новый метод может существенно улучшить диагностику и мониторирование пациентов с подозрением на заболевания, связанные с нарушением функции интерферонов I типа.