เมื่อใช้หนู ทีมค้นพบว่าสังกะสีจำเป็นต่อการพัฒนาเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ต่อสู้กับโรคที่เรียกว่า ที เซลล์ และกระตุ้นการสร้างเซลล์ไทมัส ซึ่งเป็นอวัยวะภูมิคุ้มกันที่สร้างทีเซลล์ "การศึกษานี้เพิ่มความรู้ของเราเกี่ยวกับสิ่งที่สังกะสีกำลังทำอยู่ในระบบภูมิคุ้มกัน และแนะนำกลยุทธ์การรักษาใหม่เพื่อปรับปรุงการฟื้นตัวของระบบภูมิคุ้มกัน" ผู้เขียนอาวุโส ดร. จาร์ร็อด ดูดาคอฟ นักภูมิคุ้มกันวิทยาของ Fred Hutch กล่าว การศึกษายังเผยให้เห็นว่าสารประกอบทดลองที่เลียนแบบการทำงานของสังกะสีในอวัยวะนี้ทำงานได้ดีกว่าแร่ธาตุตามธรรมชาติในการส่งเสริมการฟื้นฟูภูมิคุ้มกัน "ตอนนี้เรากำลังพิจารณาว่าสังกะสีจะเข้ากันได้อย่างไรกับการค้นพบอื่นๆ ของเราเกี่ยวกับวิธีที่ระบบภูมิคุ้มกันซ่อมแซมตัวเอง และท้ายที่สุดอาจนำไปสู่การบำบัดเพื่อปรับปรุงการทำงานของภูมิคุ้มกันสำหรับผู้ที่ได้รับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดสำหรับมะเร็งเม็ดเลือดหรือผู้ที่มีภูมิคุ้มกันเรื้อรัง การลดลงที่มาพร้อมกับอายุ" Dudakov กล่าว การฟื้นฟูไทมิกและการทำงานของภูมิคุ้มกัน และสังกะสี ก่อนหน้านี้ Dudakov และทีมงานของเขาได้ร่างเส้นทางของโมเลกุลและประเภทเซลล์ที่ควบคุมวิธีการที่ต่อมไทมัสของระบบภูมิคุ้มกันซ่อมแซมตัวเองหลังจากได้รับบาดเจ็บ การรักษาดังกล่าวสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของวัคซีนและเร่งการสร้างต่อมไทมิกหลังจากเกิดความเครียด เช่น เคมีบำบัด การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด และการได้รับรังสี Dudakov เริ่มศึกษาสังกะสีเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา เมื่อ Dr. Lorenzo Iovino ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาและผู้ร่วมวิจัยที่ Fred Hutch เข้าร่วมห้องทดลองของ Dudakov เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์รู้ว่าสังกะสีในระดับต่ำนั้นเชื่อมโยงกับการติดเชื้อที่น้อยลงในการต่อสู้กับทีเซลล์และต่อมไทมัสที่หดตัว ซึ่งเป็นที่ที่ทีเซลล์พัฒนา Dudakov และ Iovino ได้สำรวจวิธีการเสริมด้วยสังกะสีในแบบจำลองของหนูที่ระบบภูมิคุ้มกันได้รับความเสียหาย Iovino ซึ่งเป็นแพทย์ด้านการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดด้วย ได้แสดงให้เห็นในการศึกษาก่อนหน้านี้ว่าสังกะสีสามารถกระตุ้นการฟื้นตัวของภูมิคุ้มกันในผู้ป่วยที่ได้รับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดสำหรับมะเร็งเม็ดเลือดชนิดมัลติเพิลมัยอีโลมา แต่การศึกษาไม่ได้อธิบายว่าทำไมสังกะสีถึงช่วยได้ สังกะสีมีความสำคัญต่อการพัฒนาทีเซลล์และการสร้างไทมิกใหม่ เช่นเดียวกับในมนุษย์ Iovino และ Dudakov พบว่าไธมัสของหนูที่ขาดสังกะสีในอาหารจะหดตัวลง และสร้าง T เซลล์ที่โตเต็มที่น้อยลงอย่างเห็นได้ชัด แม้ว่าหลังจากกินอาหารที่ไม่มีสังกะสีเพียงสามสัปดาห์ก็ตาม Iovino สามารถแสดงให้เห็นว่าหากไม่มี สังกะสี T เซลล์จะไม่สามารถเติบโตเต็มที่ได้ นอกจากนี้ เขายังพบว่าการขาดธาตุสังกะสีทำให้การฟื้นตัวของจำนวนทีเซลล์ช้าลง หลังจากที่หนูได้รับการรักษาที่ทำลายภูมิคุ้มกัน ซึ่งคล้ายกับการให้ยาแก่ผู้ป่วยที่จะได้รับการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือด ในทางกลับกัน สังกะสีที่เพิ่มขึ้นจะทำให้กระบวนการนี้เร็วขึ้น และทีเซลล์จะฟื้นตัวได้เร็วกว่าปกติ ทีมงานเห็นผลลัพธ์ที่คล้ายกันในแบบจำลองการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดจากเลือดในหนู Iovino กล่าวว่า "ดังนั้นเราจึงมีผลที่สอดคล้องกันของการสร้างใหม่ของต่อมไทมัสที่ดีขึ้นและการสร้างเซลล์ T ใหม่ที่ดีขึ้นในเลือดส่วนปลายหลังจากการเสริมสังกะสี" Iovino กล่าว "แต่เรายังไม่ทราบว่าสังกะสีทำงานอย่างไร" Iovino ค้นพบว่ามันคือการเปลี่ยนแปลงของระดับสังกะสีรอบ ๆเซลล์ที่ปล่อยปัจจัยการสร้างใหม่ที่สำคัญซึ่งดูเหมือนจะเริ่มกระบวนการต่ออายุของต่อมไทมัส ทีเซลล์จะสะสมสังกะสีในขณะที่มันพัฒนา แต่จะถูกปลดปล่อยออกมาหลังจากเหตุการณ์ที่สร้างความเสียหาย เช่น การระเบิดของรังสี ซึ่งจะทำลายมันออกไป เซลล์ใช้โมเลกุลที่เรียกว่า GPR39 เพื่อรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงของสังกะสีภายนอก และ Iovino พบว่าสารประกอบทดลองที่เลียนแบบการเพิ่มระดับสังกะสีภายนอกโดยการกระตุ้น GPR39 ยังสามารถส่งเสริมการปลดปล่อยปัจจัยต่ออายุและการฟื้นฟูของต่อมไทมิก Dudakov กล่าวว่า "สิ่งที่เราคิดว่ากำลังเกิดขึ้นคือเมื่อคุณให้อาหารเสริมสังกะสี สังกะสีจะสะสมภายในเซลล์ T ที่กำลังพัฒนา มันถูกเก็บสะสมและเก็บไว้ จากนั้นความเสียหายจะตามมาและสังกะสีจะถูกปลดปล่อยออกมา" Dudakov กล่าว "ตอนนี้คุณมีสังกะสีมากกว่าปกติ และมันสามารถกระตุ้นให้เกิดกระบวนการสร้างใหม่ได้ ด้วยสารประกอบทดลอง เราสามารถกำหนดเป้าหมาย GPR39 ได้โดยตรงและโดยพื้นฐานแล้วจะได้รับผลเช่นเดียวกันโดยไม่ต้องปรับสภาพใดๆ" การเดินทางมาคลินิก นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ายังมีอีกมากที่ต้องเรียนรู้ก่อนที่พวกเขาจะสามารถนำสิ่งที่ค้นพบไปใช้กลยุทธ์การรักษาได้ ผู้ป่วยที่ปลูกถ่ายได้รับแร่ธาตุเสริมอยู่แล้ว ดังนั้นหากต้องรวมสังกะสีเสริมไว้ในสูตรการรักษา สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าใครก็ตามที่ได้รับสังกะสีนั้นขาดธาตุสังกะสีอย่างแท้จริง Iovino คิดว่าผู้ป่วยจำนวนมากอาจเป็น แต่ตอนนี้ยังไม่มีการทดสอบที่ดีในการประเมินสิ่งนี้ ขณะนี้เขากำลังทำงานเพื่อพัฒนา ซึ่งก่อนอื่นจะใช้เพื่อช่วยนักวิจัยในการระบุว่าสถานะสังกะสีของผู้ป่วยมีความสัมพันธ์กับการฟื้นฟูภูมิคุ้มกันหลังการปลูกถ่ายสเต็มเซลล์จากเลือดหรือไม่ Dudakov จะใช้สารประกอบที่กระตุ้น GPR39 เป็นการบำบัดเพื่อปรับปรุงการฟื้นตัวของต่อมไทมิกหลังจากได้รับบาดเจ็บเฉียบพลัน เช่น การฉายรังสีก่อนปลูกถ่าย ขณะนี้ทีมงานกำลังคัดกรองสารประกอบที่คล้ายคลึงกันเพื่อค้นหาสารที่อาจมีประสิทธิภาพมากกว่า เขาและไอโอวิโนกำลังทำงานเพื่อพิจารณาว่าสารประกอบดังกล่าวสามารถช่วยในการฟื้นฟูไทมิกในสภาวะอื่นๆ ได้หรือไม่ น่าเสียดายที่ไธมัสของเรายังหดตัวอย่างช้าๆ และลดการผลิตทีเซลล์ของมันเมื่อเราอายุมากขึ้น Dudakov และ Iovino ต้องการทราบว่าการเสื่อมเรื้อรังนี้สามารถชะลอได้โดยการส่งเสริมกระบวนการสร้างอวัยวะใหม่หรือไม่ Dudakov กล่าวว่า "ห้องปฏิบัติการของเรายังคงรวบรวมผู้เล่นระดับโมเลกุลที่มีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตของต่อมไทมัส "ท้ายที่สุดแล้ว เรามุ่งมั่นที่จะพัฒนาวิธีการรักษาที่กระตุ้นให้เกิดการฟื้นฟูตามธรรมชาติและฟื้นฟูสุขภาพภูมิคุ้มกัน"