Analisi di repertori di cellule B Virtual Placebo per supportare la caratterizzazione della risposta immunitaria umorale nei trials vaccinali

The human adaptive immune system plays a crucial role in protecting the body from pathogens. A diverse B cell repertoire ensures the recognition of a vast array of antigens, molecular structures capable of inducing an immune response by binding to specific receptors on the surface of lymphocytes. The advancement of sequencing technologies made available a large quantity of immune-sequencing data, allowing a deeper study of the immune system. This work utilized B cell receptor (BCR) sequencing data to investigate immune responses in individuals with various health conditions. The aim of this project was to describe and characterize the specific repertoire properties of healthy controls, multiple sclerosis (MS) patients, and other antigen-exposed subjects. This characterization involved the Variable (V) gene segment of the immunoglobulin (Ig) heavy (H) chain, due to its crucial role in the antigen binding site diversity and formation. The analysis focused on high-level repertoire properties, such as V gene usage, mutation rates, and clonality measures. One of the main findings revealed a reduced usage of V gene family 4 in naïve B cells of MS patients, compared to healthy controls and other disease states. A deeper analysis also revealed a significant reduced usage of the gene V4-34 in subjects with this autoimmune disease, a gene known to have self-reactive properties associable to autoimmune responses. Collectively, the results reported here serve as an initial step for investigating BCRs across different immunological conditions and could pave the way for a be er understanding of the adaptive immune system and its role in health and disease.

Il sistema immunitario adattivo umano svolge un ruolo cruciale nella protezione del corpo dai patogeni. Un repertorio diversificato di cellule B garantisce il riconoscimento di un'ampia gamma di antigeni, strutture molecolari in grado di indurre una risposta immunitaria legandosi a recettori specifici presenti sulla superficie dei linfociti. L'avanzamento delle tecnologie di sequenziamento ha reso disponibili grandi quantità di dati di immunosequenziamento, consentendo uno studio più approfondito del sistema immunitario. Questo lavoro ha utilizzato i dati di sequenziamento del recettore delle cellule B (BCR) per indagare le risposte immunitarie in individui con varie condizioni di salute. L'obiettivo di questo progetto era descrivere e caratterizzare le proprietà specifiche del repertorio di controlli sani, pazienti con sclerosi multipla (SM) e altri soggetti esposti ad antigeni. Questa caratterizzazione ha riguardato il segmento genico Variabile (V) della catena pesante (H) dell'immunoglobulina (Ig), a causa del suo ruolo cruciale nella diversità e formazione del sito di legame dell'antigene. L'analisi si è concentrata su proprietà di alto livello del repertorio, come l'uso del gene V, i tassi di mutazione e le misure di clonalità. Uno dei principali risultati ha rivelato un ridotto utilizzo della famiglia genica V4 nelle cellule B naive dei pazienti con SM, rispetto ai controlli sani e ad altri stati patologici. Un'analisi più approfondita ha anche evidenziato un significativo ridotto utilizzo del gene V4-34 nei soggetti con questa malattia autoimmune, un gene noto per avere proprietà auto-reattive associabili a risposte autoimmuni. Complessivamente, i risultati qui riportati rappresentano un primo passo per indagare i BCR in diverse condizioni immunologiche e potrebbero aprire la strada a una migliore comprensione del sistema immunitario adattivo e del suo ruolo nella salute e nelle malattie.