In vitro μελέτη της αντιγονο-εξαρτώμενης αλλαγής ισοτύπου και επαγωγής σωματικών μεταλλαγών στο γονίδιο των ανοσοσφαιρινών σε ανθρώπινα Β λεμφοκύτταρα
Authors: Ζαφειρόπουλος Αλέξανδρος 
Published: August 2021

Βασικός στόχος της παρούσας διατριβής ήταν η ανάπτυξη ενός in vitro συστήματος καλλιέρ-γειας ανθρώπινων Β κυττάρων το οποίο να προσομοιάζει κατά το βέλτιστο δυνατόν την ανθρώπινη χυμική ανοσιακή απάντηση εναντίον των θυμοεξαρτώμενων αντιγόνων. H στρατηγική περιελάμβανε: (α) ανασύσταση των συνθηκών στις οποίες συμβαίνει φυσιολογικά η χυμική ανοσιακή απάντηση με βάση το δικό μας θεωρητικό μοντέλο, (β) σχεδίαση και κατασκευή ενός συνδυασμού αντιγόνων αυ-στηρά καθορισμένων, με υψηλή ανοσογονικότητα, (γ) επαγωγή αντιγονοειδικών ανοσοσφαιρινών, (δ) αλλαγή του ισότυπου των παραγόμενων αντισωμάτων, (ε) επαγωγή του μηχανισμού των σωματικών μεταλλαγών και (στ) αξιολόγηση των λιποσωμάτων ως εναλλακτική μέθοδο χορήγησης των αντιγόνων καθώς και ως τεχνική σύνδεσης T και B επιτόπων. Το μοντέλο του συστήματος που σχεδιάστηκε βα-σίστηκε στην θεωρία ότι το κεντρικό γεγονός που καθορίζει την πορεία διαφοροποίησης του Β κυττά-ρου και συνακόλουθα της χυμικής απάντησης είναι η επαφή του αντιγονοειδικού Β κυττάρου με το αντίστοιχο αντιγονοειδικό Τ κύτταρο βοηθός. Στην δική μας προσέγγιση η ανασύσταση της αλληλεπί-δραση του Τ με το Β κύτταρο έπρεπε να επιτευχθεί μέσω της φυσιολογικής παρουσίασης αντιγόνου. Με την επιλογή κατάλληλου Τ επιτόπου από το τοξοειδές του τετάνου έγινε προσπάθεια εκμετάλλευ-σης του έτοιμου πληθυσμού ώριμων Τ κυττάρων μνήμης σε κάθε δότη. Τα Β αντιγόνα στόχοι που χρησιμοποιήθηκαν ήταν: 1) η V3 περιοχή της gp120 ως εκπρόσωπος των εξωγενών αντιγόνων και 2) ο πυρήνας επανάληψης της βλεννίνης MUC-1 ως εκπρόσωπος των αυτοαντιγόνων. Το πρώτο βήμα της ανοσοποίησης περιλάμβανε πολυκλωνική και αντιγονοειδική ενεργοποίηση ταυτοχρόνως πετυχαίνο-ντας ενεργοποίηση και αύξηση του πληθυσμού των Β κυττάρων. Στο δεύτερο βήμα της ανοσοποίησης δημιουργήθηκαν οι προϋποθέσεις ώστε Τ και Β κύτταρα να αλληλεπιδράσουν. Με την βοήθεια του in vitro συστήματος επιτεύχθηκε η παραγωγή αντιγονοειδικών ανοσοσφαιρινών τόσο με το εξωγενές όσο και με το ενδογενές αντιγόνο. Έλεγχος του ισότυπου αυτών των αντισωμάτων έδειξε ότι μετά το πρώτο βήμα της ανοσοποίησης ήταν αποκλειστικά IgM. Μόνο μετά το δεύτερο βήμα παρατηρήθηκαν και IgG αντιγονοειδικά αντισώματα σε μεγάλο ποσοστό των δοτών που χρησιμοποιήθηκαν. Στη συνέ-χεια, σε καλλιέργειες ενός μοναδικού Β κυττάρου αποδείξαμε ότι το σύστημα in vitro ανοσοποίησης έχει τις προϋποθέσεις (απαιτούμενα σήματα) για να επάγει το μηχανισμό σωματικών μεταλλαγών στα γονίδια των ανοσοσφαιρινών των Β κυττάρων. Έκφραση στα βακτήρια των μεταλλαγμένων αντισωμά-των έδειξε ότι έφεραν ειδικότητα για το αντιγόνο της ανοσοποίησης και επιβεβαιώθηκε έτσι ότι η επα-γωγή των σωματικών μεταλλαγών στο σύστημα είναι αντιγονο-εξαρτώμενη. Συνοψίζοντας το in vitro σύστημα ανοσοποίησης αποδείξαμε ότι επιτυγχάνει α) επαγωγή αντισωμάτων επιθυμητής ειδικότητας, β) αλλαγή ισότυπου και γ) επαγωγή του μηχανισμού σωματικών με-ταλλαγών. Δηλαδή το σύστημα αναπαριστά μεγάλο μέρος των διαδικασιών της χυμικής ανοσιακής απάντησης. Τέλος η μελέτη των λιποσωμάτων ως φορείς αντιγόνου έδειξε ότι έχουν την δυνατότητα να αποτελέσουν εναλλακτική λύση στην χορήγηση του διαλυτού αντιγόνου. Ωστόσο το εκπληκτικό αποτέλεσμα της εργασίας μας πάνω στα λιποσώματα ήταν η ανακάλυψη της ειδικής διεγερτικής ικανότητας των λιποσωμάτων που φέρουν επίστρωση με το V3 πεπτίδιο από την gp120 του HIV-1. Μελέτη αυτών των λιποσωμάτων έδειξε ότι το φαινόμενο οφείλεται σε αποκλειστική ικανότητα της V3 περιοχής και εκδηλώνεται κατά την διάρκεια της παρουσίασης αντιγόνου από το κύτταρο παρουσιαστή στο Τ κύτταρο μνήμης. Τα αποτελέσματα φωτίζουν μια νέα πιθανή πτυχή της παθοφυσιολογίας του HIV.