Автором материала является K-News. Любое копирование или частичное использование возможно по разрешению редакции K-News.Ваша иммунная система ведёт молекулярный дневник, и учёные только что научились читать его.Почему один и тот же вирус одних людей почти не беспокоит, а других отправляет в больницу? Результаты нового исследования показывают, что ответ заключается в молекулярной записи, выгравированной в клетках нашего иммунитета как нашими генами, так и нашим жизненным опытом. Учёные из Института Солка создали подробную эпигенетическую карту клеток человеческого иммунитета, показывая, как унаследованные особенности и такие пережитые события, как инфекции, вакцины и даже находящиеся в окружающей среде химикаты, различными способами формируют иммунный ответ.Благодаря пандемии COVID-19 стало определённо ясно одно — люди могут переносить одну и ту же инфекцию абсолютно по-разному. У одних развиваются умеренные симптомы, в то время как другие сталкиваются с очень тяжёлым заболеванием. Такой широкий диапазон исходов поднимает фундаментальный вопрос: почему два человека, контактировавших с одним и тем же патогеном, так по-разному на него реагируют?Основная часть ответа кроется в различиях в генетике (наследуемых вами генах) и жизненном опыте (вашей истории факторов окружающей среды, инфицирования и вакцинации). Эти факторы влияют на поведение клеток во время незначительных химических преобразований, известных как эпигенетические модификации. Эти молекулярные изменения помогают определить какие из генов активны, а какие — пассивны, формируя функционирование клеток, не внося изменений в соответствующую последовательность ДНК.Исследователи из Института Солка создали подробный эпигенетический каталог, демонстрирующий, как унаследованные черты и жизненный опыт влияют на различные типы клеток иммунитета различными способами. База данных по различным типам клеток, опубликованная в Nature genetics 27 января 2026 г. даёт новые сведения о том, почему иммунный ответ так сильно варьируется у разных людей. Она также указывает на перспективные лекарства, которые можно создавать для уникальной биологии отдельного человека.«Наши иммунные клетки хранят молекулярный реестр, как наших генов, так и нашего жизненного опыта, и две этих силы формируют иммунную систему очень по-разному, — говорит старший автор работы Джозеф Эккер, профессор, зав. кафедры генетики Международного совета Солка и научный сотрудник Института медицины Говарда Хьюза. — Эта работа показывает, что инфекции и факторы среды надолго оставляют эпигенетический след, влияющий на поведение клеток иммунитета. Расшифровывая это влияние поклеточно, мы можем начать связывать генетические и эпигенетические факторы риска со специфическими клетками иммунитета, с которых фактически начинается болезнь».Что такое эпигеном и почему он важенВ каждой клетке человеческого организма содержится одна и та же ДНК. Тем не менее, клетки могут выглядеть очень по-разному в зависимости от выполняемой роли. Этим разнообразием отчасти управляют эпигенетические маркеры, небольшие молекулярные метки, прикреплённые к ДНК, которые помогают контролировать включение и выключение определённых генов в каждой из клеток. Совокупно все эти маркеры составляют эпигеном клетки.В отличие от собственно ДНК, эпигеном с течением времени может изменяться. На некоторые эпигенетические характеристики сильно влияют унаследованные генетические различия, в то время как другие формируются опытом, получаемым на всём протяжении жизни. На клетки иммунитета воздействуют обе эти силы, но до сих пор учёные не знали, одинаково ли иммунные клетки формируются эпигенетическими изменениями наследственного характера и жизненным опытом.«Дебаты касательно наследственности и среды — давний спор, как в биологии, так и в обществе, — говорит первый соавтор Вэньльян Ван, штатный сотрудник лаборатории Эккера. — В конечном итоге на нас воздействуют и генетическое наследие, и факторы среды, и мы хотели выяснить, как именно это проявляется в клетках нашего иммунитета и в состоянии нашего здоровья».Как жизненный опыт оставляет на клетках иммунитета молекулярную отметинуЧтобы разобраться во влиянии генетики и опыта, исследовательская группа проанализировала образцы крови 110 пациентов с различными исходными данными. Эти образцы отражали широкий диапазон генетических вариантов и жизненного опыта, включая инфицирование гриппом, HIV-1, MRSA, MSSA, и SARS-CoV-2, вакцинацию от сибирской язвы и контакт с фосфорорганическими пестицидами.Учёные исследовали четыре основные группы клеток иммунитета. Известно, что Т-лимфоциты и В-лимфоциты обладают долгосрочной иммунной памятью, в то время как моноциты и естественные киллеры быстро реагируют на угрозы. Сравнив эпигенетическую картину в этих типах клеток, учёные составили всеобъемлющий каталог эпигенетических маркеров, также именуемых дифференциально метилированными областями (ДМО), для каждого типа иммунных клеток.Мы обнаружили, что ассоциируемые с болезнью генетические варианты часто действуют, изменяя метилирование ДНК в специфических типах клеток, — говорит первый соавтор работы Убинь Дин, постдок в лаборатории Эккера. — Составив карту этих связей, мы можем начать с точностью устанавливать какие клетки и молекулярные пути могут поражаться генами риска заболеваний, потенциально открывая новые пути для более целенаправленного лечения».Разделяя унаследованные и вызванные жизненным опытом эпигенетические измененияКлючевым достижением нового исследования стала возможность различать эпигенетические изменения, связанные с генетикой (gDMR) и с жизненным опытом (eDMR). Исследователи обнаружили, что эти два типа маркеров склонны проявляться в разных частях эпигенома. Генетически наследуемые изменения чаще обнаруживались вблизи со стабильными регионами генов, особенно в долго живущих Т- и В-лимфоцитах. Напротив, изменения, связанные с опытом, концентрировались в гибких регуляторных областях, контролирующих быстрый иммунный ответ.Эти закономерности предполагают, что генетика помогает установить долгосрочные программы иммунитета, в то время как опыт производит тонкую настройку реакции иммунных клеток на конкретные ситуации. Потребуются дальнейшие исследования, чтобы полностью понять, как эти факторы влияют на работу иммунитета при нормальном состоянии здоровья и при болезни.«Наш атлас иммунных клеток человеческой популяции также будет превосходным ресурсом для будущих механистических исследований, как по инфекционным, так и генетическим заболеваниям, включая диагностику и прогнозирование, — говорит первый соавтор работы Манодж Харихаран, старший научный сотрудник лаборатории Эккера. — Часто, когда люди заболевают, мы не можем сразу быть уверены в причине и потенциальной степени тяжести — разработанные нами эпигенетические метки обеспечивают дорожную карту для классификации и оценки этих ситуаций».По направлению к прогнозированию исхода заболеваний и персонализированной медицинеРезультаты исследования показывают, насколько сильно влияние как генетики, так и жизненного опыта на формирование идентичности клеток иммунитета и поведение иммунной системы. Новый каталог также послужит стартовой точкой для разработки более персонализированного подхода к лечению и профилактике.Эккер отмечает, что по мере роста базы данных с новыми образцами от пациентов, она может помочь в прогнозировании реакции пациентов на будущие инфекции. Например, если будет получено достаточное количество данных от пациентов с COVID-19, исследователи могут обнаружить, что у тех, кто перенёс его, есть общие защитные eDMR. Затем врачи смогут проанализировать иммунные клетки вновь заразившихся пациентов, чтобы обнаружить, присутствует ли в них защитный маркер. Если его нет, учёные смогут потенциально нацелиться на родственные регуляторные пути, чтобы улучшить результаты лечения.«Наша работа обеспечивает фундамент для разработки высокоточных стратегий профилактики инфекционных заболеваний, — говорит Ван. — Относительно COVID-19, гриппа и многих других инфекций, мы сможем однажды спрогнозировать, каким образом кто-то может среагировать на инфекцию, даже до контакта с нею, поскольку когорты и модели продолжают расти. Вместо этого мы можем просто использовать их геном для прогнозирования того, как инфекция повлияет на их эпигеном, затем сказать, как эти эпигенетические изменения повлияют на их симптомы».Работа проводилась при поддержке Управления перспективных исследовательских проектов Минобороны США (DARPA), Национальных институтов здоровья и Национального фонда науки США.Запись Учёные обнаружили, как жизненный опыт переписывает иммунную систему впервые появилась K-News.