El inmunoma es el conjunto de genes que codifican proteínas que constituyen el sistema inmunitario , excluyendo aquellas que están ampliamente distribuidas en otros tipos de células y no están implicadas en la respuesta inmunitaria en sí. [ 1] [2] Se define además como el conjunto de péptidos derivados del proteoma que interactúan con el sistema inmunitario. [3] Existen numerosos esfuerzos en curso para caracterizar y secuenciar los inmunomas de humanos , ratones y elementos de primates no humanos. Normalmente, los inmunomas se estudian utilizando microscopía de inmunofluorescencia para determinar la presencia y actividad de enzimas y vías relacionadas con el sistema inmunitario . [4] Las aplicaciones prácticas para estudiar el inmunoma incluyen vacunas , proteínas terapéuticas y tratamientos adicionales de otras enfermedades. [3] [5] El estudio del inmunoma se enmarca en el campo de la inmunómica .
La palabra inmunoma es una combinación de las palabras " inmune " y " cromosoma ". Véase ómica para más información.
El tamaño exacto del inmunoma humano es actualmente desconocido y ha sido un tema de estudio durante décadas. [6] Sin embargo, se dice que la cantidad de información que codifica excede el tamaño del genoma humano en varios órdenes de magnitud debido, al menos en parte, a la hipermutación somática y la diversidad de uniones . [7] [8] Hay varios esfuerzos en curso para caracterizar los inmunomas de los humanos y otras especies. [9] [10] [11] [12]
Un esfuerzo importante, lanzado en 2016, es un proyecto colaborativo entre The Human Vaccines Project, Vanderbilt University Medical Center e Illumina, Inc. [9] Este proyecto se llama Human Immunome Program y su objetivo es descifrar la colección completa de receptores de células inmunes B y T de la población humana. [13] Se necesitará estudiar a miles de individuos para alcanzar este objetivo, y deberán representar diferentes edades, géneros, etnias y orígenes geográficos. Además, también será necesario estudiar a personas con enfermedades y personas que se hayan sometido a la vacunación. [9] Los resultados del programa se compartirán como una base de datos de código abierto . [14] El proyecto de secuenciación continuará hasta que no aparezcan nuevas secuencias únicas dentro de los receptores de células B y T y se espera que tome diez años. [15]
De manera similar, existe un proyecto de investigación llamado Proyecto Genoma Inmunológico cuyo objetivo declarado es generar "una disección completa en microarray de la expresión génica y su regulación en el sistema inmunológico del ratón". En otras palabras, el proyecto está tratando de definir y caracterizar el inmunoma del ratón. Este proyecto está destinado principalmente a funcionar como un recurso primario y los investigadores aceptan activamente las sugerencias de la comunidad. El equipo del proyecto consta de más de 20 laboratorios de investigación, todos trabajando en varios aspectos del proyecto, incluido el estudio de las células T, las células B y las células dendríticas , junto con muchos otros tipos de células dentro del inmunoma del ratón. El proyecto ha estado en curso desde 2008. [10]
También se están realizando esfuerzos para caracterizar aspectos de los inmunomas no humanos, en particular de los primates no humanos debido a su similitud genética con los humanos. [11] [12]
Para obtener conocimientos útiles sobre el inmunoma y sus características, las células y los componentes del sistema inmunitario deben fenotiparse de una manera rápida y pragmática. Existen cientos de tipos de células conocidas dentro del sistema inmunitario y la posibilidad de detectarlas y caracterizarlas sin el uso de los recientes avances en la tecnología de inmunofenotipado era remota porque se habrían requerido grandes cantidades de sangre de un individuo. Este método obsoleto se llama inmunofenotipado de baja dimensión. Sin embargo, el inmunofenotipado de alta dimensión es ahora una posibilidad. Los tipos de inmunofenotipado de alta dimensión se pueden agrupar ampliamente en dos categorías: el uso de isótopos de lantánidos y el uso de fluoróforos . Estas tecnologías avanzadas permiten medir hasta 100 parámetros a la vez. [4]
El estudio del inmunoma tiene aplicaciones potencialmente de largo alcance. Algunos científicos creen que el conocimiento obtenido a partir del inmunoma podría llevar al descubrimiento de diferencias en el número absoluto de epítopos de células T y podría revelar relaciones antigénicas entre patógenos diferentes pero inmunológicamente similares, lo que podría abrir el camino a terapias para enfermedades autoinmunes y trasplantes de órganos . [3]
La investigación del inmunoma ha demostrado ser útil para determinar los síntomas y las posibles causas de la fibrosis pulmonar a nivel molecular. [16]
El desarrollo de vacunas es también una aplicación del estudio del inmunoma, como lo demostraron Carlos F. Suárez y sus colegas. Pudieron encontrar componentes de una vacuna contra la malaria que podrían usarse fácilmente en humanos como resultado de haber caracterizado el receptor de la superficie celular de una célula inmune de un mono búho . Se ha demostrado que estos monos son altamente susceptibles a la malaria humana, por lo que sirven como un buen modelo para la enfermedad. [17] También podría ser posible desarrollar una vacuna contra la influenza que brindaría protección contra varias cepas del virus. [18]
Además, el análisis de los inmunomas de primates no humanos y otras especies puede reflejar la historia evolutiva de las especies, como lo demostraron David F. Plaza y sus colegas. Estos datos de inmunomas también pueden ser útiles cuando se prueban terapias con anticuerpos en primates no humanos para garantizar que sean seguras para los humanos. Esto se puede lograr al poder interpretar los resultados en el contexto de las ligeras diferencias en la estructura de los ortólogos entre los inmunomas humanos y de los primates no humanos. [19]
Existen numerosas bases de datos correspondientes a las diferentes facetas del inmunoma humano y de los inmunomas de otras especies. [20]
Se está realizando un esfuerzo para reunir información inmunológica en una base de datos singular llamada Immunome Knowledge Base (IKB). Los dos científicos que están detrás de este esfuerzo, Csaba Ortutay y Mauno Vihinen, han integrado datos de tres bases de datos independientes en IKB. Estas tres bases de datos, Immunome, ImmTree e ImmunomeBase, tienen información independiente, pero relacionada, perteneciente al inmunoma. Immunome contiene entradas para los nombres oficiales de los genes según el Comité de Nomenclatura Genética de HUGO , nombres alternativos y ubicaciones de los genes en los cromosomas. ImmTree contiene entradas relacionadas con la evolución molecular del sistema inmunológico, incluidos genes ortólogos y árboles filogenéticos . Finalmente, ImmunomeBase es una base de datos multiespecie relacionada con la inmunidad. En total, a partir de 2009, IKB tiene entradas para más de 100.000 elementos de datos, incluidas 893 entradas para genes en el inmunoma. [1]
Esta base de datos sirve como recurso para obtener datos sobre epítopos de anticuerpos y células T estudiados en humanos, primates no humanos y otras especies en relación con enfermedades, alergias, autoinmunidad y trasplantes. La base de datos también cuenta con herramientas para ayudar en la predicción y el análisis de epítopos. [21]
Esta base de datos contiene información sobre todos los genes inmunitarios conocidos de los marsupiales y monotremas. Sirve como recurso para inmunólogos e investigadores que estudian la evolución de la inmunidad de los mamíferos. [22]
Base de datos desarrollada con el objetivo de promover la reutilización de datos inmunológicos. Es una colaboración entre investigadores de la Universidad de California-San Francisco, la Universidad de Stanford, la Universidad de Buffalo, el Technion - Instituto Tecnológico de Israel y Northrop Grumman. Abarca los resultados de más de 400 estudios relacionados con la inmunología. [23]
Esta base de datos es un recurso público que contiene los datos relacionados con el estudio del sistema inmune del ratón. [10]
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