Een slim hulpmiddel ontrafelt de puzzel van ons immuunsysteem
Hoe kan ons immuunsysteem zoveel verschillende antistoffen maken? En hoe kun je dat complexe systeem goed onderzoeken met slimme software. Daar publiceerde Susan Ott onlangs over in Bioinformatics, een toonaangevend tijdschrift in de bio-informatica.
“Wat begon als het ontwikkelen van een hulpmiddel voor ons onderzoek werd mijn eerste officiële publicatie”, vertelt Susan enthousiast.
Wat zijn B-cel en T-celreceptorregio’s?In haar promotieonderzoek bestudeert Susan T-cel- en B-celreceptoren, de soldaten van ons immuunsysteem. “Ze helpen ons lichaam om virussen te herkennen en te bestrijden. Maar onderzoek naar deze receptoren is lastig en kost veel tijd.” In het DNA liggen de bouwstenen voor deze receptoren. Die worden steeds op een andere manier samengevoegd. Daardoor ontstaat een enorme variatie aan antistoffen. En juist die variatie is nodig om veel verschillende infecties te herkennen en te bestrijden. |
“Je kunt je voorstellen dat deze B-cel- en T-celreceptorregio’s ontzettend lastig zijn om te onderzoeken’’, legt Susan uit.” Er zijn veel verschillende segmentjes die sterk op elkaar lijken. “Bovendien is de samenstelling per persoon anders.”
Het goed in kaart brengen van deze regio’s - annoteren - kost daardoor veel tijd en is handmatig op grote schaal eigenlijk niet te doen. Bestaande tools kunnen een deel van dit werk automatiseren, maar zijn vaak minder snel, beperker in wat ze herkennen en minder geschikt voor grote datasets. “Daarom zijn wij onze eigen tool gaan maken: VDJ-Insights.”
VDJ-Insight als hulpmiddel
Wat begon als een hulpmiddel voor het eigen onderzoek, groeide uit tot een uitgebreide tool. VDJ-Insights kan automatisch immuunregio’s in het DNA herkennen – met name de B-cel- en T-celreceptorregio’s –segmenten annoteren en zelfs varianten opsporen die niet precies overeenkomen met bekende sequenties.
Het programma maakt het mogelijk om deze complexe regio’s beter in kaart te brengen en variatie tussen individuen te analyseren. Daarmee draagt de tool bij aan een beter begrip van verschillen in immuunreacties, zoals waarom de ene persoon sterker reageert op een infectie dan de andere. Omdat het om analyse van bestaande genetische data gaat, kan dit onderzoek bovendien volledig proefdiervrij worden uitgevoerd
‘Met deze tool is het met een uurtje klaar’
“Stukken DNA annoteren kostte me eerder enkele weken. Met deze nieuwe tool is het met een uurtje klaar”, vertelt Susan enthousiast. “Wat ook superleuk is aan deze tool is dat het de resultaten direct visueel weergeeft. Hierdoor kan je in één oogopslag de resultaten interpreteren.”
Susan legt uit dat dit hulpmiddel op termijn ook kan bijdragen aan primatenonderzoek. “De tool kan genetische verschillen tussen dieren beter zichtbaar maken. Dat helpt om variatie in afweerreacties beter te begrijpen en voorkomt ruis in resultaten. Daarmee wordt de vertaalslag naar de mens betrouwbaarder.
Hoe deze informatie in de praktijk wordt gebruikt, bijvoorbeeld bij de selectie van dieren, verschilt per studie en is niet altijd eenvoudig. Maar het biedt wel aanknopingspunten om onderzoek gerichter op te zetten.”
Lees hier de publicatie.
