Wie viele t-zell-rezeptoren befinden sich auf einer t-zelle?
Genetische Studie: Unerwartete Variation in T-Zell-Rezeptor-Genen zwischen Menschen
Forscher des Karolinska Institutet haben herausgefunden, dass Gene, die für T-Zell-Rezeptoren kodieren, zwischen verschiedenen Menschen und Bevölkerungsgruppen stark variieren, was erklären könnte, warum Menschen beispielsweise unterschiedlich auf Infektionen reagieren.
Die Ergebnisse, die in der Fachzeitschrift Immunity vorgestellt werden, zeigen auch, dass einige Genvarianten von Neandertalern stammen.
Die Variation in den Genen, die für diese T-Zell-Rezeptoren kodieren, sei bisher nicht kartiert, sagt Gunilla Karlsson Hedestam, Professorin an der Abteilung für Mikrobiologie, Tumor und Tumorstudien.
und Zellbiologie am Karolinska Institutet, das die Studie leitete.
Mit
Hilfe einer Tiefensequenzierung von Blutproben untersuchten die Forscher TCR-Gene bei 45 Personen mit Herkunft aus Subsahara-Afrika, Ostasien, Südasien und Europa. Die Forscher fanden heraus, dass diese Gene zwischen verschiedenen Menschen und Bevölkerungsgruppen stark variieren. Die Ergebnisse wurden durch die Analyse von mehreren tausend weiteren Individuen aus dem sogenannten 1000 Genomes Project bestätigt.
Wir fanden heraus, dass jedes Individuum, mit Ausnahme von eineiigen Zwillingen, einen einzigartigen Satz von TCR-Genvarianten hat.
Diese Unterschiede liefern mögliche Erklärungen dafür, warum verschiedene Menschen so unterschiedlich auf Infektionen und Impfungen reagieren", sagt Martin Corcoran, Forscher am selben Institut und Erstautor der Studie
Vi entdeckte 175 neue Genvarianten, wodurch sich die Anzahl der bekannten TCR-Genvarianten verdoppelte.
Eine unerwartete und überraschende Erkenntnis ist, dass bestimmte Genvarianten von Neandertalern stammen, und eine davon ist bei bis zu 20 Prozent der lebenden Menschen in Europa und Asien zu finden.
Gunilla Karlsson Hedestam sagt, dass die Variation in den TCR-Genen mit den Standardmethoden, die bei der Ganzgenomsequenzierung verwendet werden, nicht nachgewiesen werden kann, aber nachdem die Gruppe spezielle Tiefensequenzierungsmethoden und Analysesoftware entwickelt hat, um B- und T-Zell-Rezeptorgene zu kartieren, ist dies nun möglich.
Da diese Gene zu den veränderlichsten in unserem Genom gehören, liefern die Ergebnisse auch neue Informationen darüber, wie sich unser Immunsystem im Laufe der Geschichte entwickelt hat.
Wir sind besonders daran interessiert, die Funktion der TCR-Varianten aufzudecken, die wir von Neandertalern geerbt haben. Die Häufigkeit dieser Varianten beim modernen Menschen deutet auf einen Vorteil für unsere Biologie hin, und wir sind daran interessiert, dies zu verstehen", sagt Martin Corcoran.
Die
Erkenntnisse und die neue TCR-Gendatenbank, die die Forscher nun in ihrer Studie vorstellen, könnten für die Entwicklung neuer Behandlungsformen in der Zukunft von großer Bedeutung sein.
Foto: Mariia Guryleva
Das Verständnis der Humangenetik ist von grundlegender Bedeutung für die Entwicklung zielgerichteter Behandlungen. Die in der Studie beschriebenen Methoden bieten neue Möglichkeiten, nicht zuletzt im Bereich Krebs, wo T-Zellen für mehrere vielversprechende Arten der Immuntherapie von zentraler Bedeutung sind", sagt Gunilla Karlsson Hedestam.
Die Ergebnisse können auch Licht auf andere Forschungsbereiche werfen.
Die Erkenntnisse können zur Entwicklung neuer Diagnostika und neuer Behandlungsformen in einer Reihe von Disziplinen, zum Beispiel in der Präzisionsmedizin", sagt Gunilla Karlsson Hedestam.
Was ist der nächste Schritt in Ihrer Forschung?
Wir untersuchen nun, welche funktionelle Bedeutung einige der neu entdeckten Genvarianten haben und wie sie sich auf die Immunantwort auswirken.
Wir planen auch Studien mit größeren Gruppen von Menschen, um die Rolle der TCR-Genvariation bei Krankheiten zu untersuchen, von denen wir wissen, dass sie T-Zellen betreffen, wie Infektionskrankheiten, Krebs und Autoimmunerkrankungen", sagt Gunilla Karlsson Hedestam.
Die Hauptförderer der Studie sind der ERC (Europäischer Forschungsrat) und der Schwedische Forschungsrat.
Publikation
Archaische Menschen haben zu einer großflächigen Variation in modernen menschlichen T-Zell-Rezeptor-Genen beigetragen , Martin Corcoran, Mark Chernyshev, Marco Mandolesi, Sanjana Narang, Mateusz Kaduk, Kewei Ye, Christopher Sundling, Anna Farnert, Taras Kreslavsky, Carolina Bernhardsson, Maximilian Larena, Mattias Jakobsson, Gunilla B.
Karlsson Hedestam, Immunität, online 15. Februar 2023, doi: 10.1016/j.immuni.2023.01.026