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Immunome podía ofrecer discernimiento sin precedente en la salud de un individuo

El sistema inmune humano apenas no protege nuestra salud, él la refleja. Cada encuentro con un agente enfermedad-que causa potencial hace a la carrocería producir agentes inmunes específicos -- proteínas conocidas como los anticuerpos y receptores del linfocito T -- específico para reconocer y destruir al invasor.

Encargado con la prevención de la reinfección, los anticuerpos y los receptores del linfocito T (TCR) de sus encuentros anteriores circulan en la carrocería indefinidamente, como un archivo de su historial médico personal que usted lleve dentro de usted.

El patólogo clínico Ramy Arnaout, Doctor en Medicina, DPhil, director adjunto de los laboratorios clínicos de la microbiología en el centro médico de la diaconisa de Beth Israel, quiere minar esos informes médicos personales para la información.

En una perspectiva reciente publicó en fronteras en inmunología, Arnaout y los colegas en la comunidad inmune adaptante del repertorio del receptor (AIRR-C) contornean cómo el immunome -- todos los genes expresados colectivamente por las células inmunes de un individuo -- lleva a cabo el potencial de proveer de investigadores y de médicos discernimiento sin precedente en la salud de un individuo.

El cerco de esa información de un gran número de pacientes podía un día facilitar diagnósticos vía un análisis de sangre cercano-universal y pavimentar la manera a las terapias apuntadas para una amplia variedad de condiciones.

Pedimos que el Dr. Arnaout nos informara más sobre esta nueva frontera del remedio personalizado.

¿Cuál es exactamente el immunome y qué pueden los investigadores y los médicos aprender de él?

El immunome es el equipo completo de células inmunes -- anticuerpos y receptores del linfocito T (TCR) -- que cada persona hace en respuesta a infecciones, las vacunaciones, los trasplantes y las transfusiones, las enfermedades autoinmunes, envejecimiento y los cánceres.

Ahora, usted tiene en su carrocería algo como cientos mil millones a trillón T y las células de B, importando de su propio asunto, circulando con su sangre, yéndose para verificar fuera qué está entrando conectado en todos sus órganos, y después terminando el rizo y volviéndose alrededor.

Vario en el campo hemos estado pensando por algún tiempo eso si podríamos apenas imaginar que los anticuerpos y fósforo de los receptores del linfocito T a que enfermedad o condición, después nosotros tendrían un diagnóstico universal.

Es decir, podríamos observar los anticuerpos de una persona y los receptores del linfocito T, y apenas viendo cuál está allí, podríamos decir, “oh, estos anticuerpos estamos contra melanoma, que los medios usted lo tenían probablemente, pero su sistema inmune tomó el cuidado de él,” o, “usted tenía probablemente la gripe.”

Un análisis de sangre, un pinchazo -- todo lo demás es de informática en el otro extremo. Pero primero necesitamos quebrar esa clave.

¿Qué podrían los investigadores y los médicos hacer con esta información?

Si observara su immunome y el immunome de su amigo, usted puede ser que asuma que usted no tendría nada en campo común. Pero, a pesar de las diferencias subyacentes entre nosotros todas, los anticuerpos y los TCR que producimos son bastante similares incluso si no son idénticos que los científicos pueden observarlas bioinformatically y reconocer configuraciones.

Ahora sabemos de los datos que a pesar del potencial extraordinario, insondable de la diversidad -- hay series posibles más diversas que las estrellas en el universo observable, ciertamente más que gramos de masa en el sol -- usted y yo no somos genético ése diferente.

Vivimos en el mismo mundo, nosotros somos estornudados conectado por la misma gente en el subterráneo -- es increíble que nuestra diversidad real genético está obligada tan increíble a la cual hemos podido y encuentra regularmente que las configuraciones que puede ser que hayamos pensado no podría existir hace diez años.

Así pues, consiguiendo muestras de la gente que ha conocido condiciones -- por ejemplo COVID-19, dengue, ebola y otras enfermedades infecciosas -- y comparándolos a las muestras de mando, los científicos pueden sacar de cómputo configuraciones.

Pero el ingrediente faltante aquí es usted. En este papel mis colegas y yo acaban de publicar en fronteras en inmunología, estamos intentando anunciar a la comunidad científica y más allá de ésa podemos encontrar estas configuraciones y ponerlas al buen uso. Pero necesitamos a clínicos ser conscientes de esto y conectar con nosotros.

Por ejemplo, diga que un endocrinólogo tiene un paciente con un incremento benigno de la tiroides. En principio, podríamos recoger una muestra de la sangre de ese paciente, encontramos una serie, y después utilizamos esa serie como herramienta diagnóstica temprana para los pacientes futuros.

¿Qué tecnología se requiere decodificar el immunome?

El paso uno ordenaba. La secuencia era la tecnología que hizo esta clase del pensamiento posible. Ahora tenemos la capacidad de ordenar este el anticuerpo y genes de TCR de modo que poder ver real cuál está hacia adentro allí.

Ahora que es la secuencia más de un producto, la frontera se ha movido a “cómo podemos encontrar las configuraciones?” Ése es el lado matemático y de cómputo de cosas, tramitando los datos de secuencia con algoritmos de la inteligencia artificial o de aprendizaje de máquina.

Pero no quiero pasar por alto este tercer tablón, aunque no es tan líquido como la secuencia y la inteligencia artificial: Como dije antes, el ingrediente faltante es usted. Somos atrasados para un a escala nacional, aprendiendo el sistema sanitario.

¿Podemos asegurarnos de que si un paciente entra en un hospital en Massachusetts o Maine o Missouri, nosotros podemos conseguir eventual el acceso a esa muestra de sangre que esté a punto de ser lanzada fuera de largo después de que haya ido a casa el paciente, y para ordenar millones de anticuerpo y de genes de TCR que contiene? Y además del acceso a estos especímenes desechados a través de sistemas médicos, los necesitamos correlacionamos a la información en historiales médicos electrónicos (EHR).

Con el immunome, tenemos la ocasión de utilizar otra vez la secuencia a aprender sobre la salud de un individuo, agregamos esa información a una base de datos, la correlacionamos al historial médico de esa persona, millones de las épocas de individuos -- podemos desenredar esta clave en relativamente breve plazo.

¿Cuál es el juicio crítico de la buena fe de esta línea del pensamiento?

¿Hay un punto de vista que si usted quieren diagnosticar una infección, por ejemplo, por qué busca la reacción? ¿Apenas busque el agente infeccioso sí mismo, derecho? O si usted quiere ver cómo la persona responde al tratamiento contra el cáncer, porqué mirada en la reacción adaptante del inmune como indicador -- ¿por qué no probar a las células cancerosas contra la droga? Éstas son preguntas razonables.

La respuesta es, la carrocería toma muchos estos insultos muy seriamente. Incluso si usted tiene un rasgón-rugido, la infección potencialmente peligrosa para la vida, el número de bacterias viables por el mililitro de sangre es vanishingly pequeña -- alrededor una bacteria viable por 5-10 mililitros de sangre.

Hay quizá muchas bacterias en alguna parte en su carrocería. Pero más típicamente, su carrocería apenas toma la infección con las bacterias muy seriamente, tan apenas algunas bacterias es suficiente a fijar de una cascada de las acciones que pueden matarle. Encontrar las bacterias reales, y la distinción de ellas de los restos flotantes bacterianos al azar de la DNA en la sangre, es más duros que es observar a una persona y decir, de “la cuenta del glóbulo blanca esta persona está a través del techo.”

Es decir la inmunorespuesta no es una reacción proporcional, él es a menudo masivo desproporcionado una reacción en muchos casos. Actúa como amplificador de la señal de una perspectiva diagnóstica, y eso es una ventaja. Si podemos conseguir suficiente muestras para reconocer una configuración, y si podemos conseguir suficiente muestras, el carril-archivo sugiere hasta ahora que poder determinar cuáles es esa señal.

¿Por qué usted y sus colegas ahora publicaron este fronteras en papel de la inmunología?

La comunidad inmune adaptante del repertorio del receptor (AIRR-C) es una comunidad dedicada que escribimos este papel con y en nombre de. Tenemos el conocimiento y la experiencia para poner la base para el potencial diagnóstico del immunome, pero podemos ir tanto más rápidamente con la ayuda de otros. Por eso estamos poniendo fuera un lamamiento a los clínicos, a los investigadores y a otros para ensamblar esfuerzos con AIRR-C.

Mi esperanza es la generación siguiente de doctores en Facultad de Medicina, cuando oyen hablar esto que piensan, “yo quieren trabajar en eso.”

Source:
Journal reference:

Arnaout, R. A., et al. (2021) The Future of Blood Testing Is the Immunome. Frontiers in Immunology. doi.org/10.3389/fimmu.2021.626793.