Mathematische Analyse des Immunzellrepertoires bei gesunden Spendern und Autoimmunpatienten
Oktober 2014
Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod, Nizhny Novgorod, Russische Föderation
T-Lymphozyten sind die Hauptakteure des adaptiven Immunsystems und erkennen, bekämpfen und speichern Krankheitserreger in ihrer ganzen Vielfalt. Die spezifische Erkennung potenziell schädlicher fremder Peptide erfolgt durch die hochselektive Bindung von T-Zell-Rezeptoren (TCR) an Peptid-MHC-Komplexe (p-MHC), die auf der Oberfläche spezialisierter Antigen-präsentierender Zellen sitzen. Die erforderliche Erkennungsvielfalt ergibt sich aus einer astronomischen Anzahl unterschiedlicher molekularer Varianten von TCRs. Dennoch exprimiert eine T-Zelle in der Regel nur eine einzige TCR-Variante, und alle ihre Tochterzellen haben identische Antigenerkennungseigenschaften, was einen Klonotyp darstellt. Die klonale Struktur des menschlichen peripheren T-Zell-Repertoires wird durch eine Reihe von Prozessen geformt, und ihre genaue Abstimmung führt zu einer bemerkenswerten Fähigkeit, Krankheitserreger in ihrer ganzen Vielfalt zu bekämpfen, während systemische Ausfälle zu schwerwiegenden Folgen wie Autoimmunerkrankungen führen können. In der vorliegenden Studie entwickelten die Forscher einen statistischen Ansatz zur Bewertung der klonalen Größenverteilung von T-Zellen anhand von aktuellen Next Generation Sequencing-Daten von menschlichen Spendern, 41 gesunden Personen und einem Patienten mit einer Autoimmunerkrankung. Die Studie zeigt, dass die klonale Struktur bei Gesunden im Großen und Ganzen gleich ist, bei Autoimmunpatienten vor der Therapie jedoch anders aussieht und sich nach der Therapie einem typischen Wert annähert. Die Daten zeigen, wie wichtig das theoretische Verständnis und die mathematische Modellierung der adaptiven Immunität sind.
Assessing T cell clonal size distribution: a non-parametric approach
Mikhail V. Ivanchenko
Eingestellt am: 27.10.2021
[1] https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0108658[2] https://data.jrc.ec.europa.eu/dataset/700397b2-edd7-4ed6-86f7-fc1b164ed432
