Caragea Alexandru-Mihai
Grupa 24
Rearanjarile limfocitului T si utilizarea acestora
ca markeri ale celulelor canceroase
Genele care codifica receptorii αβ si γδ ai limfocitelor T sunt exprimate numai in celulele apartinand familiei limfocitelor T. Procesul rearanjarii genelor pentru TCR este similar rearanjarii genelor pentru imunoglobuline, cu diferenta ca in cazul limfocitelor T exista doua seturi de gene pentru cele doua lineaje: TCR αβ si TCR γδ.
Limfocitele γδ difera de celulele cu receptori αβ prin specificitatea receptorilor, modalitatea de expresie a moleculelor co-receptor CD4 si CD8, distrubutie anatomica si functie.
La om, genele care codifica lanturile α, β si γ sunt localizate pe cromozomii 14, 7 respectiv 13. Gena pentru lantul δ este situate pe cromozomul 14, intre segmentele Vα si Jα. Locatia acestei gene este foarte importanta deoarece o rearanjare productiva a genelor pentru lantul α sterge segmentele Cδ, deci intr-un limfocit T receptorii TCR αβ nu pot fi coexprimati impreuna cu receptorii γδ.
Lantul α, ca si lantul L al Ig, este codat de segmente genice V, J si C. Deopotriva lantul β este codat intr-un mod asemanator lantului H al Ig de catre segmente V,D,J si C. Lanturile α ale TCR rezulta in urma unor combinari VJ iar lanturile β in urma unor cominari VDJ.
Dupa transcriptia genelor TCR rearanjate, procesarea si translatia ARN-ului lanturile α si β sunt exprimate ca un heterodimer pe suprafata limfocitului T.
Primele se rearanjeaza genele pentru lantul β: initial are loc rearanjarea D-J, urmata de rearanjearea V-DJ deoarece se respecta regula distantierului 12/23. Fiecare segment genic este flancat de sevente necodante de ADN, numite secvente semnal de recombinare (RSS), care dicteaza directia de imbinare a segmentelor genice. Fiecare RSS consta dintr-o secventa inalt conservata, formata din trei segmente: un heptamer, un diatantier care contine fie 12 nucleotide (o turnanta a elicii AND-ului), fie 23 de nucleotide (doua turnante ale AND-ului) si un nonamer.
Asemenea limfocitelor B, limfocitele T exprima genele RAG 1 si RAG 2. Enzimele de recombinare RAG 1/2 recunosc heptamerul si nonamerul structurii RSS si catalizeaza unirea V-J si V-D-J in timpul rearanjarii genelor TCR prin mecanisme asemanatoare ca si cele din genele pentru Ig.
Dupa ce a avut loc o rearanjare productiva a genelor pentru lantul β, apare expresia lantului β pe suprafata celulei, impreuna cu surogatul de lant α, numit pTα. Semnalizarea prin acest receptor induce proliferarea intensa a timocitelor, opreste rearanjarea in continuare a genelor pentru lantul β si induce co-expresia moleculelor co-receptor CD4 si CD8.
In timpul fazei de proliferare indusa de expresia receptorului celulei pre-T, genele RAG 1 si RAG 2 sunt inhibate. De aceea , rearanjarea genelor lantului α nu poate sa inceapa inainte de termminarea fazei proliferative a timociteor dublu-pozitive.
Genele pentru lantul α al TCR sunt compatibile cu genele pentru lantul usor k al Ig, prin faptul ca nu preazinta segmente genice D si sunt al doilea grup de gene care se rearanjeaza pe parcursul maturarii limfocitelor T. Dupa aparitia unei rearanjari productive a genelor pentru lantul α timocitul dublu pozitiv va produce si exprima receptorul complet TCR αβ, urmand sa fie supus proceselor de selectie , pozitiva si negativa.
Si in cazul genelor pentru TCR functioneaza mecanismul excluziei alelice.
Cancerul limfocitului T, care include leucemia si limfomul, presupune proliferarea necontrolata a unei populatii clonale de limfocit T. Un tratament care sa se bucure de succes are nevoie de un diagnostic cert si rapid. Dupa aplicarea tratamentului sunt necesare teste care sa cuantifice succesul acestuia.
Teoretic, monitorizarea populatiei monoclonale ar putea fi urmarita prin TCR, dar producerea unui antigen specific pentru acea populatie este greoaie si laborioasa. O alternativa pentru a determina o populatie clonala este studierea ADN-ului acestora, si nu a produsului finit: proteina (TCR). Fragmentele genice unice care rezulta in urma rearanjarii genelor pentru TCR pot fi detectate prin tehnici simple si ofera o adevarata amprenta a unei populatii clonale.
Detectarea ADN-ului rearanjat pentru TCR poate fi utilizata drept metoda de diagnostic cand un nodul limfatic marit persista. In aceasta conditie ne putem confrunta cu o infectie cronica sau cu proliferarea unui limfocit T canceros. Daca cauza ar fi infectia, limfocitele ar proveni dintr-o multitudine de clone si ADN-ul izolat ar fi un amestec de diferite secvente TCR, rezultat din multiple rearanjari, deci nici un fragment unic nu ar putea fi detectat. Daca inflamarea nodulului limfatic ar fi rezultatul unei proliferari clonale, ar exista un fragment ADN detectabil, deoarece toate celulele canceroase ar contine aceleasi secvente TCR ale ADN-ului, produse de rearanjari ale ADN-ului in celula “parinte”.
Daca in urma diagnosticarii prin studierea fragmentelor de ADN sau prin alte metode se indica prezenta cancerului, este necesar tratamentul prin radioterapie sau chimioterapie. Succesul tratamentului poate fi monitorizat prin studierea de ADN de la pacient in cautarea secventei unice gasite in celula canceroasa. Daca tratamentul este de succes numarul limfocitelor T canceroase va scade drastic, deci nu va mai putea fi detectat un fragment unic de ADN prin anumite metode, fiind necesara o metoda care se bucura de o rezolutie mai buna utilizand acelasi principiu (PCR).
