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Quand il s'agit de la mécanique du système immunitaire humain, nous sommes tous plus semblables qu'on ne le pensait, selon une nouvelle étude par des scientifiques de Fred Hutchinson Cancer Research Center.
NIH / National Cancer Institute, NIH / Institut national du diabète et de maladies digestives et rénales

Seattle? Quand il s'agit de la mécanique du système immunitaire humain, nous sommes tous plus semblables qu'on ne le pensait, selon une nouvelle étude par des scientifiques de Fred Hutchinson Cancer Research Center.

Ce constat a des implications importantes pour le développement de nouveaux moyens pour détecter, diagnostiquer et traiter le cancer et les maladies du système immunitaire, selon Harlan Robins, Ph.D., auteur correspondant d'un document détaillant la recherche dans le 1 septembre question de la science translationnelle Médecine.

Robins et collègues ont développé une nouvelle manière de millions séquence des récepteurs des cellules T, une composante essentielle du système immunitaire humain adaptative, simultanément à partir d'un seul échantillon. Lorsque l'on compare les profils du système immunitaire de personnes différentes, les chercheurs ont été surpris de constater que nous sommes tous plus semblables qu'on ne le pensait.

"Nous avons constaté que deux personnes peuvent partager des dizaines de milliers de récepteurs exacte T-même cellule. Ceci est contraire au dogme précédente que chaque personne a un ensemble distinct de récepteurs des cellules T avec peu ou pas de chevauchement entre les gens, dit Robins , Ph.D., biologiste de calcul et d'un membre adjoint de la Division sciences de la santé publique au Centre Hutchinson.

Les résultats ont le potentiel diagnostique et thérapeutique des maladies auto-immunes et du cancer.

"La forte similitude dans les cellules immunitaires adaptatives entre différentes personnes suggère que la même maladie va entraîner la même réponse chez les personnes différentes», dit Robins. "La technologie décrite dans le présent document peuvent facilement détecter une telle réponse, même si l'ampleur de la réaction immunitaire est faible. Par conséquent, nous pourrions utiliser éventuellement un ou plusieurs de ces réponses des cellules T partagé en tant que diagnostic d'une maladie particulière."

La partie du système immunitaire humain responsable de la protection contre les agents pathogènes nouveaux, appelé le système immunitaire adaptatif, est composé de dizaines de millions de sous-types différents de cellules. Chaque sous-type cellulaire exprime un récepteur différent sur sa surface. Ces récepteurs sont des protéines, dont chacune a une forme unique pour qu'ensemble, ils peuvent se lier à un large éventail d'agents pathogènes en forme différemment. L'ensemble des récepteurs les chercheurs ont analysé sont appelés récepteurs des cellules T, qui se développent dans le thymus. Contrairement au reste des gènes dans le génome humain, les gènes qui codent pour ces récepteurs des cellules T ne sont pas héritées, elles développent séparément dans chaque personne. L'énorme quantité et la variété de cellules T dans chaque personne a empêché l'étude en profondeur? jusqu'à présent.

Pour l'étude, Robins et collègues de la Division du Centre de recherche clinique de Hutchinson séquencé plus de cinq millions de brins d'ADN des cellules T du récepteur de chacun des sept donneurs sains. Après avoir comparé ces séquences, ils ont trouvé deux résultats principaux.

Tout d'abord, l'ensemble des récepteurs des cellules T séquences utilisées par le système immunitaire de l'homme n'est pas un hasard section transversale de toutes les possibilités, mais un petit sous-ensemble des propriétés compatibles avec les scientifiques a ensuite identifié.

"Chaque personne adaptative du système immunitaire est beaucoup plus semblables que prévu", a dit Robins.

Deuxièmement, les comparaisons par paires des récepteurs des cellules T au cours des sept bailleurs de fonds a révélé que des dizaines de milliers de récepteurs identiques sont partagées par chaque paire, même chez les personnes de différentes ethnies.

Cette découverte a des implications particulières pour les maladies auto-immunes et de cancers, Robins dit. Pour certaines maladies auto-immunes, telles que diabète de type 1 et la sclérose en plaques, les cellules T se sont censés jouer un rôle causal, car ils attaquent les cellules du corps. En diabète de type 1 le système immunitaire adaptatif attaque les cellules des îlots pancréatiques, et pour MS du système immunitaire cibles les cellules qui forment les gaines de myéline autour des neurones dans le cerveau et la moelle épinière. La plupart des maladies auto-immunes sont diagnostiqués qu'après progression de la maladie importante. Toutefois, en ce moment, les dommages cellulaires irréversibles ont eu lieu.

«Les résultats de notre étude suggèrent que d'un ensemble spécifique de cellules T que nous pouvons maintenant détecter sont susceptibles de jouer un rôle causal dans la maladie", a dit Robins. "En outre, nous pouvons détecter cette cible ensemble beaucoup plus tôt que le diagnostic actuel, peut-être sauver la fonction des cellules vitales avec l'administration préventive de médicaments actuellement disponibles. Et, parce que les clones de cellules T sont causal de la maladie, ils ont également double comme cibles thérapeutiques. En principe, un anticorps monoclonal pourraient être développées pour cibler ces clones de cellules T et de prévenir l'attaque auto-immune.

Les résultats présentent également un potentiel de sens nouveaux biomarqueurs du cancer de détecter tôt la maladie, alors qu'il est encore guérissable. Pour de nombreux cancers, tels que le cancer du côlon, il existe des preuves convaincantes que la réponse d'un T-cellule immunitaire est induite. Le système immunitaire fonctionne grâce à un processus appelé l'expansion clonale. L'ensemble des cellules T avec des récepteurs spécifiques qui se lient à la cellule infectée faire des millions de copies d'eux-mêmes pour créer une armée pour lutter contre l'ensemble des cellules infectées.

"En effet, le système immunitaire est un amplificateur. Ainsi, une très petite tumeur a le potentiel d'induire une réponse immunitaire amplifiée", a dit Robins. «Nous sommes en mesure de détecter facilement une telle réponse. Les résultats de cette étude suggèrent que les patients pourraient avoir de multiples réactions similaires au même type de tumeur. Par conséquent, la détection de ces réponses similaires pourrait être un début de diagnostic pour certains types de cancer. "

Les scientifiques technologie développée séquençage appelé ImmunoSEQ et des logiciels associés appelé l'Analyseur de ImmunoSEQ pour traiter et analyser l'énorme quantité de données que les expériences produites. Le Centre Hutchinson brevets est en attente sur les technologies de séquençage, qui ont été concédés sous licence exclusive Adaptive TCR Corporation, une entreprise locale offrant le séquençage et d'analyse commerciale.