Учени от инженерното училище Jacobs от UC Сан Диего и Института Qualcomm са разработили нов алгоритъм за предсказване на гени, наречен MINING-D, който може да помогне на изследователите да разследват генетичните следи зад вариацията на симптомите, показани при пациенти с COVID-19 -; информация, която е ключова за създаването на универсална и ефективна ваксина.

генетичните

Констатациите и алгоритъмът, публикувани в PLOS Computational Biology на 27 април, могат да дадат на учените по-изчерпателна представа за това как гените, които формират основата на нашата имунна система, създават персонализиран репертоар от антитела за защита срещу нахлуващи патогени. Те също така могат да хвърлят светлина върху това защо някои хора имат по-ефективен имунен отговор на инфекция.

Това проучване ще бъде особено полезно, тъй като десетки групи започват да тестват потенциалните ваксини срещу COVID-19 и виждат, че ваксината действа върху някои хора, а не върху други, а тайната може да се крие в мутациите в имунната система на всеки човек. Без да знаем имунния състав на човек, няма да можем да кажем защо е работил или не е работил. MINING-D може да помогне за предоставяне на отговори. "

Павел Певзнер, професор в Катедрата по компютърни науки и инженерство в Сан Диего и съавтор на статията

Има три групи основни имуноглобулинови гени, които са градивните елементи на имунния отговор на индивида: променливата (V), разнообразието (D) и присъединяващите се (J) гени на зародишната линия. MINING-D анализира как тези блокове, особено по-малко изученият D ген, се разбъркват и препакетират, за да се създаде голямо разнообразие от антитела. D гените играят критична роля при създаването на областите на антитела, които са отговорни за разпознаването на патогени.

„MINING-D ще помогне на изследователите да изучават мутации в D гени, което до този момент е било предизвикателство“, каза Вину Bhardwaj, водещ автор на доклада и доктор. кандидат в катедрата по електротехника и компютърно инженерство и Qualcomm Institute в UC Сан Диего. "Първоначалното ни проучване разкри, че някои варианти на D гени се използват по-често от други в отговор на различни инфекции. Надяваме се, че тази информация ще проправи пътя за отключване на улики за ролята, която D гените играят за това колко трудно или лесно е за един пациент за борба с инфекцията. "

Свързани истории

Когато патогенът навлезе в здрав организъм, той предизвиква имунен отговор, който включва рекомбинация на гените на зародишната линия и техните произволни мутации. Процесът, който се различава при отделните индивиди, води до около милиард антитела, които циркулират във всеки от нас във всеки един момент. Този персонализиран репертоар на антитела непрекъснато се променя, за да се бори с нови инфекции.

„Следващата ни стъпка е да си сътрудничим с водещи експерти по имуногеномика в Университета в Луисвил, които започват да вземат проби от репертоари на антитела при пациенти с различна тежест на COVID-19“, каза Яна Сафонова, съавтор на хартия и постдокторант в Катедрата по компютърни науки. и инженеринг.

Сафонова посочва, че както в случая с грипа, по-ранни проучвания показват, че единична мутация в ген, наречен IGHV1-69, води до намалена способност на индивида да разпознава грипния вирус и по този начин не може да предизвика имунен отговор срещу него.

"Разбирането на подобни генетични вариации сред пациентите с COVID-19 може да бъде ключът към разработването на универсални ваксини, които предизвикват развитието на антитела, които разпознават и неутрализират вируса на SARS-CoV-2", каза Сафонова.