T-limfotsitlari telomeraz (telomerdagi 3-DNK zanjirining uchiga oʻziga xos takrorlanuvchi DNK nukleotidlar ketma-ketligini qoʻshadigan ferment) yordamida nafaqat telomerlarni (xromosomalarning ichki qismlari) koʻpaytirishi, balki boshqa hujayralardagi donor telomerlarni ham qabul qilishi mumkin. Immunologlar antigen beruvchi hujayralar oʻz telomer boʻlaklarini qanday “tishlab”, ajratib olishini, ularni membrana pufakchalariga oʻrashini va hujayradan tashqariga chiqarib tashlashini, T-limfotsitlar esa pufakchalarni ushlab olishini va telomerlarni oʻz xromosomalarining uchiga biriktirib olishini kuzatdi. Olimlarning taʼkidlashicha, bu mexanizm T-limfotsitlarning qarish jarayonini tartibga solishga imkon beradi. Natijada telomerlarni biriktirib olganlar uzoq umr koʻradigan “xotira hujayralari”ga aylanadi. Tadqiqot natijalari Nature Cell Biology jurnalida chop etildi.

Xromosomalar uchidagi “maʼnosiz” dogʻlar – telomerlarning qisqarishi umuman olganda organizmlar, xususan, hujayralar qarishi omillaridan biri hisoblanadi. Bu qisqarishning sabablari koʻp, lekin ularning eng anigʻi hujayra boʻlinishidir. DNKning har bir takrorlanishi jarayonida xromosoma uchidan kichik bir boʻlak yoʻq boʻladi. Telomerlar eng yuqori uzunlikka yetganda, hujayra nafaqat boʻlinishni toʻxtatib qoʻyadi, balki qariy boshlaydi. Bu holatda u “yomon” ishlaydi va yalligʻlanishga sabab boʻluvchi oqsillarni chiqaradi.

Inson hayoti davomida barcha hujayralar ham telomerlarni tanlashga imkon topa olmaydi, ammo baʼzi hujayralar uchun bu muammo ayniqsa oʻtkirdir. Masalan, limfotsitlar uchun. T yoki B-hujayra antigenni tanib olgandan soʻng organizmdagi begona moddalar bilan kurasha oladigan hujayralar nusxasini yaratish maqsadida koʻp marta boʻlinishi kerak. Bundan keyin esa keyingi yuzlashuvda oʻz antigenini oʻtkazib yubormaslik uchun ishlay oladigan holatda qolishi ham kerak.

Baʼzida kattalar organizmi hujayralari, jumladan, T-limfotsitlar ham maxsus ferment – telomeraza yordamida telomerlarni ishlab chiqarishi mumkin edi. Ammo olimlar T-hujayralarining boʻlinishi va qarimasligi uchun bu yetarli emasligini aniqladi. Shuning uchun Alessio Lanna hamda Qayta tiklash va davolash ilmiy instituti tadqiqotchilari jamoasi limfotsitlar oʻz hujayra yoshligini qanday saqlab qolishini aniqlashga kirishdi.

Olimlar T-hujayralari va toʻqimalardan antigenlarni olib keladigan hamda T-limfotsitlarni faollashtiradigan immun hujayralari boʻlmish antigen yetkazuvchi hujayralardagi telomerlarning uzunligini oʻlchadi. Telomerlar bu hujayralar aloqaga kirishishidan oldin va keyin oʻlchanadigan boʻlsa, uzunligi farq qilishi ayon boʻldi. Aloqadan keyin limfotsitlarda telomerlar uzunroq boʻlar ekan. Bu natija telomeraza nofaol boʻlgan T-limfotsitlarda ham takrorlandi, yaʼni uzunlikning oʻzgarishi boshqa mexanizm asnosida sodir boʻladi.

Shunda tadqiqotchilar antigen tashuvchi hujayralar oʻz telomerlarini T-limfotsitlar bilan boʻlishishiga shubha bilan qarab qoldi. Olimlar telomerlarni ajralib koʻrinadigan boʻyoq bilan belgiladi va hujayra ularning yadrosidan chiqib, T-hujayrasi bilan uchrashuv joyiga toʻplanganini koʻrdi (bu joy immun sinaps deb ataladi). Keyin DNKli pufakchalar antigen tashuvchi hujayradan ajralib chiqib, oʻsha muhitga tushdi. Shu bilan birga, olimlar nazorat tajribalarida ikkala turdagi hujayralar bir-biri bilan aloqada boʻlmaganini aniqladi va DNKli pufakchalarni topmadi.

Keyin olimlar T-hujayralari haqiqatan ham donor telomerlarni qabul qilishi yoki qilmasligini tekshirishga qaror qildi. Buning uchun ular antigen tashuvchi hujayralarning alohida muhitida ularning DNKsini ultrabinafsha nurda porlaydigan boʻyoq bilan belgilab chiqdi. Soʻngra ularga T-limfotsitlar bilan aloqa qilmagan holatda ham hujayralardan pufakchalar chiqarilishiga sabab boʻladigan ionomitsin antibiotigi qoʻllandi. Ushbu pufakchalar T-hujayralari muhitiga kiritildi. Maʼlum boʻlishicha, boʻlinuvchi limfotsitlarning taxminan 8 foizi ultrabinafsha nurda porlagan, yaʼni ular boʻyoq bilan belgilangan DNK pufakchalarini yutib yuborgan.

Shundan soʻng tadqiqot mualliflari hujayralarga bunday almashinuvni amalga oshirishga qanday mexanizmlar yordam berishini aniqlashga kirishdi. Ular antigen tashuvchi hujayralardagi pufakchalar tarkibida TZAP oqsilini topdi. Ushbu molekula xromosomalarning uchiga bogʻlanishi bilan tanilgan. Hujayralardan pufakchalar chiqarilishidan oldin uning hujayralardagi miqdori oshgan, yaʼni TZAP qandaydir tarzda telomerlarning boʻlaklarini kesib tashlashga yordam beradi. Ammo TZAP mustaqil ravishda telomerlar bilan bogʻlana olmaydi, chunki oqsil panjaralari tomonidan toʻsib qoʻyiladi. Ammo pufakchalar chiqarilishidan oldin ularning miqdori odatdagidan pastroq boʻlib chiqdi (ajratib chiqarishga T-hujayra yoki ionomitsin bilan aloqa qilish kabi sabablardan biri boʻlishidan qatʼi nazar). Balki aynan shuning uchun TZAP telomerlar ichiga kirib olishga muvaffaq boʻlgan boʻlishi mumkin.

Bundan tashqari, rekombinatsiya jarayonining, yaʼni xromosoma qismlari almashinuvining muhim ishtirokchisi boʻlgan Rad51 oqsili pufakchalar ichidan topilgan. Maʼlumki, oʻsimta hujayralari telomerlarni hosil qilish uchun rekombinatsiyadan foydalanishi mumkin (bu mexanizm telomerning muqobil uzayishi deb ataladi). Ular birmuncha vaqt davomida oʻzining telomerlarini namunaga muvofiq yaratib olish uchun qoʻshni xromosomadan DNKning bir zanjirini oladi. Rad51 oqsili esa bu oʻzlashtirma zanjir uchun javobgar hisoblanadi. Bunday muqobil uzayish immun hujayralarida ham sodir boʻlishini anglatadi va antigen tashuvchi hujayralar Rad51 oqsilini pufakchalarga qoʻshib, jarayon boshlanishiga yordam beradi.

Ushbu fikrni tekshirib koʻrish uchun tadqiqotchilar antigen tashuvchi hujayralardagi Rad51 oqsili ifodasini blokirovka qildi va hujayralar bu oqsilsiz telomerli pufakchalar ishlab chiqarishni boshladi. T-hujayralari avvalgidek bunday pufakchalarni oʻzlashtirishda davom etdi, ammo hujayralar ichidagi oʻzining telomerlari va donor telomerlar yaqin masofada joylashmagandi, yaʼni muqobil uzayish jarayoni yomonlashgan edi. Telomerlar aloqadan keyin odatdagidan koʻra sekinroq oʻsdi. Ular 3 ming tayanch juftga emas, balki 2 mingtadan kam tayanch juftga koʻpaydi xolos.

Nihoyat, tadqiqot mualliflari telomer donorligi immun hujayralari taqdiriga qanday taʼsir qilishini aniqlashga urinib koʻrdi. Dastlab ular T-limfotsitlar pufakchalarni qabul qilib olgandan keyin qanday boʻlinishini oʻlchab koʻrdi. Maʼlum boʻlishicha, ular umuman pufakchalarni olmagan yoki kamchilik bilan qabul qilgan hujayralarga qaraganda kattaroq oʻlchamdagi klonni shakllantirishga qodir boʻlar ekan. Natijada ular faolroq boʻlinadi (yaʼni kamroq qariydi) va bu immun tizimiga qoʻshimcha foyda boʻlishi mumkinligini anglatadi.

Buni tekshirish uchun tadqiqotchilar sichqonlar bilan tajriba oʻtkazishga qaror qildi. Olimlar sichqonlardan antigen tashuvchi hujayralarni olib, ularni tuxum albumini bilan aloqaga kiritdi. Shundan soʻng hujayralar sichqonlarga kiritildi va bir vaqtning oʻzida ularga tuxum albuminiga xos boʻlgan T-limfotsitlar (ular qonda topilishi uchun maxsus belgilangan) ham inyeksiya qilindi. 18 soatdan soʻng olimlar sichqonlarning limfa tugunlarida nimalar sodir boʻlayotganini tekshirdi va T-hujayralarining yarmi donor telomerlarini qabul qilganini aniqladi. Yana 18 soatdan soʻng sichqonlarga navbatdagi emlash qilindi, yaʼni ularga tuxum albuminining qoʻshimcha dozasi berildi. Shundan soʻng olimlar yangi telomerli T-limfotsitlar pufakchalar qabul qilmaganlarga qaraganda jadalroq boʻlinayotganini payqadi.

Shu tariqa mualliflar nafaqat inson tanasidagi hujayralar telomerlarni almashishga qodirligini, balki bu jarayon nima uchun zarur boʻlishi mumkinligini ham aniqladi. Ular bu mexanizm yordamida antigen tashuvchi hujayralar T-hujayralarini qarishdan saqlaydi degan xulosaga keldi. Shu bilan birga, bu kabi yordam T-limfotsitlarning barchasiga emas, balki faqat juda yosh yoki xotira hujayralariga, yaʼni faol boʻla oladigan klon yoxud kuchli immun xotirani shakllantirish uchun koʻp marta boʻlina oladigan T-limfotsitlarga beriladi. Ammo xotira hujayralari donor telomerlari yordamisiz hosil boʻlishi va ular bir vaqtning oʻzida uzoq umr koʻra olishi yoki olmasligi hali tekshirilishi kerak.

Shu bilan birga, odamlar boshqa hujayralardagi telomerlarni qanday uzaytirishni endigina oʻrganmoqda. Biz baʼzi korxonalar telomeraza asosidagi gen terapiyasini sotayotgani haqida aytib oʻtgan boʻlsak-da, hali ularning insonlarda oʻtkazgan tajriba natijalari mavjud emas. Ammo sichqonlar boʻyicha natijalar bor. Maʼlum boʻlishicha, yaqinda ularga gen terapiyasi preparatini toʻgʻridan toʻgʻri burunga sepish mumkin.

Muallif: Polina Loseva. Ushbu maqola nplus1.ru saytidagi “У иммунных клеток нашли механизм теломерного донорства” nomli maqolaning tarjimasi.
Muqova surat: Arnoult va boshqalar / PLoS Genetics, 2010-yil