Tilbake til søkeresultatene

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

Clathrin-mediated regulation of T cell activation and intercellular communication

Alternativ tittel: Klatrin-mediert regulering av T-celle-aktivering og intercellulær kommunikasjon

Tildelt: kr 3,4 mill.

Ved å bruke komponenter fra bakteriers immunforsvar, kjent som CRISPR/Cas9, kan man relativt enkelt og spesifikt modifisere menneskelig DNA. Denne teknikken har blitt kalt genetisk kirurgi fordi man i prinsippet kan bruke den til å reparere sykdomsfremkallende DNA-sekvenser hos mennesker. Det medisinske potensialet er sånn sett enormt. Samtidig ønsker man å utnytte dette uten å indusere varig endring i kommende generasjoners genetiske sammensetning. Immunforsvarsceller er optimale i så henseende: De er eksperter på å finne og bekjempe sykdom, og de kan endres utenfor kroppen (ex vivo) for å forbedre deres sykdomsbekjempende egenskaper, før man tilbakefører dem til pasientene. Dette kan gjøres uten at man påvirker det genetiske uttrykket til andre enn de aktuelle cellene, og endringene vil dermed forsvinne når disse cellene dør. Denne strategien har vist seg meget lovende i utviklingen av nye kreftbehandlingsformer innen immunterapi. I dette prosjektet bruker vi CRISPR/Cas9-mediert genmodifisering for å modifisere T celle-aktivering og intercellulær kommunikasjon, spesifikt i forhold til rollen til Clathrin og ESCRT-maskineriet i dannelsen av den immunologiske synapse. Vi oppdaget også nylig en ny struktur i den immunologiske synapsen som vi har kallt korollaen som bl.a. virker å være viktig for funksjonen til tumor infiltrerende lymfocytter (Demetriou et al., Nature Immunology 2020). Vi følger nå opp det arbeidet med å identifisere de viktigste komponentene involvert i T celle aktivering. Videre er vi i ferd med å sende inn en artikkel som omhandler hvordan Clathrin og ESCRT-maskineriet samhandler ved T celle-aktivering.

This project has lead to a strong international collaboration between Oslo University Hospital and the University of Oxford which is likely to last for many years to come. It has also been instrumental in the establishment of new technologies in Oslo important for analyzing T cell activation ex vivo.

The underlying molecular interactions responsible for regulating the adaptive immune response occur within a nanoscale gap between T cells and APCs, termed the immunological synapse. Upon T cell activation, the components of the synapse rearrange into a characteristic bullseye pattern, with activated TCR microclusters moving centripetally in the membrane to eventually form the centre of the bullseye. Here, the TCRs are released from the synapse in microvesicles through a process requiring the ESCRT machinery. Such microvesicles can subsequently be internalised by interacting APCs. We have preliminary data showing that clathrin is required for formation of TCR microclusters and that clathrin and TCRs move centripetally together during synapse formation. Clathrin-positive TCR microclusters eventually coalesce in the centre of the immunological synapse, likely during release of TCR-loaded microvesicles. Based on these data, and in light of what is already known, we hypothesize that clathrin is a key regulator of TCR microcluster formation, TCR endocytosis and ESCRT-mediated microvesicle release at the immunological synapse. We will use CRISPR/Cas9-mediated genome-editing to induce expression of endogenous fluorescent fusion proteins of interest. This will enable us to study these processes with minimal perturbation by cutting-edge imaging techniques such as TIRF-SIM (total internal reflection fluorescence-structured illumination microscopy) and LLSM (lattice light-sheet microscopy) at the resolution of single molecules in live, interacting cells. We will adapt custom-written Matlab detection and tracking algorithms to analyse the data. This work will enhance our understanding of how T cell activation is regulated and how this process in turn regulates intercellular communication between T cells and APCs. Furthermore, it will form the basis for a novel strategy of directly evaluating the effects of modifying the T cell genome at the molecular level.

Budsjettformål:

FRIMEDBIO-Fri prosj.st. med.,helse,biol

Finansieringskilder