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O algoritmo novo podia ajudar a investigar os indícios genéticos atrás da imunidade

Os cientistas com a escola do Jacobs de Uc San Diego da engenharia e do instituto de Qualcomm desenvolveram um algoritmo novo da previsão de gene, chamado MINING-D, que poderia ajudar pesquisadores a investigar os indícios genéticos atrás da variação dos sintomas mostrados nos pacientes COVID-19 -; informação que é chave a criar uma vacina versátil e eficaz.

Os resultados e o algoritmo, que foram publicados na biologia computacional de PLOS o 27 de abril, podem dar a cientistas uma vista mais detalhada de como os genes que formam a fundação de nosso sistema imunitário criam um repertório personalizado dos anticorpos para proteger contra os micróbios patogénicos de invasão. Podem igualmente derramar a luz em porque alguns povos têm uma resposta imune mais eficaz a uma infecção.

Este estudo será particularmente útil como as dúzias dos grupos começam a testar as vacinas COVID-19 potenciais, e considera que a vacina trabalha alguns povos e não em outro; e o segredo pode estar nas mutações no sistema imunitário de cada indivíduo. Sem conhecer a composição imune de um indivíduo, nós não poderemos dizer porque trabalhou ou não trabalhou. MINING-D pode ajudar a dar respostas.”

Pavel Pevzner, professor com departamento de Uc San Diego da informática e da engenharia e co-autor no papel

Há três grupos de genes da imunoglobulina do núcleo que são os blocos de apartamentos da resposta imune de um indivíduo: o (v), a diversidade (d) e a junta variáveis (J) genes do germline. MINING-D analisa como aqueles blocos, particularmente o gene pouco-estudado de D, são baralhados e repackaged para criar uma grande variedade de anticorpos. Os genes de D jogam um papel crítico em criar as regiões de anticorpos que são responsáveis para reconhecer os micróbios patogénicos.

De “a vontade MINING-D ajuda pesquisadores a estudar mutações nos genes de D, de que acima até que este ponto esteja um desafio,” disse Vinnu Bhardwaj, o autor principal do papel e um candidato do Ph.D. com o departamento de elétrico e a engenharia informática e Qualcomm instituem em Uc San Diego. “Nosso estudo inicial revelou que algumas variações de genes de D estão usadas mais frequentemente do que outro em resposta às várias infecções. Nós esperamos que esta informação pavimentará a maneira a destravar indícios sobre o papel que os genes de D jogam em como difícil ou fácil é para que um paciente lute a infecção.”

Quando um micróbio patogénico incorpora um organismo saudável, provoca uma resposta imune que inclua a recombinação dos genes do germline e de suas mutações aleatórias. O processo, que difere de individual ao indivíduo, conduz a aproximadamente bilhão anticorpos que circulam em cada um de nós em qualquer momento. Este repertório personalizado do anticorpo está mudando constantemente para lutar infecções novas.

“Nosso passo seguinte é colaborar com os peritos principais do immunogenomics na universidade de Louisville que estão começando provar repertórios do anticorpo nos pacientes com severidade de variação de COVID-19,” disse Yana Safonova, co-autor de papel e pesquisador pos-doctoral no departamento da informática e do planejamento.

Safonova indica que, como no caso da gripe, uns estudos mais adiantados mostraram que uma única mutação em um gene chamado IGHV1-69 conduziu à capacidade reduzida de um indivíduo para reconhecer o vírus da gripe e assim uma falha produzir uma resposta imune contra ela.

“As variações genéticas similares compreensivas entre os pacientes COVID-19 podem ser a chave a desenvolver as vacinas versáteis que provocam a revelação dos anticorpos que reconhecem e neutralizam o vírus SARS-CoV-2,” Safonova disseram.

Source:
Journal reference:

Bhardwaj, V., et al. (2020) Automated analysis of immunosequencing datasets reveals novel immunoglobulin D genes across diverse species. PLOS Computational Biology. doi.org/10.1371/journal.pcbi.1007837.