El repertorio inmunitario abarca los diferentes subtipos que el sistema inmunitario de un organismo produce de inmunoglobulinas o receptores de células T. Estos ayudan a reconocer patógenos en la mayoría de los vertebrados . Los subtipos, que difieren ligeramente entre sí, pueden ascender a decenas de miles o millones en un organismo determinado. Una variedad tan amplia aumenta las probabilidades de tener un subtipo que reconozca uno de los muchos patógenos que puede encontrar un organismo. Muy pocos subtipos y el patógeno pueden evitar el sistema inmunológico, sin ser desafiados, lo que lleva a la enfermedad.
Los linfocitos generan el repertorio inmunitario mediante la recombinación de los genes que codifican las inmunoglobulinas y los receptores de células T a través de la recombinación V(D)J . Aunque solo hay unos pocos de estos genes, todas sus combinaciones posibles pueden dar como resultado una amplia variedad de proteínas del repertorio inmunitario. A través de la selección, las células con proteínas autorreactivas (y por lo tanto pueden causar autoinmunidad ) se eliminan, mientras que las células que realmente pueden detectar un organismo invasor se conservan. El repertorio inmunitario se ve afectado por varios factores:
Debido a dificultades técnicas, rara vez se intentó medir el repertorio inmunitario. Las estimaciones dependen del tipo preciso o "compartimento" de las células inmunitarias y la proteína estudiada, pero los miles de millones de combinaciones esperados pueden ser una sobreestimación. La regla espacio-temporal genética que rige los reordenamientos del locus TCR implica que los reordenamientos de V(D)J no son aleatorios, lo que da como resultado una diversidad de V(D)J más pequeña. [2]
La secuenciación de próxima generación puede tener un gran impacto. [5] Esto puede obtener miles de secuencias de ADN, de diferentes genes, rápidamente, al mismo tiempo, relativamente barato. Por lo tanto, puede ser posible tomar una muestra grande de células del sistema inmunológico de alguien y observar rápidamente el rango de subtipos presentes en la muestra. La capacidad de obtener datos rápidamente de decenas o cientos de miles de células, una célula a la vez, debería proporcionar una buena idea del tamaño del repertorio inmunológico de la persona. Estos datos de secuenciación del repertorio de receptores inmunes adaptativos (AIRR-seq) a gran escala requieren canalizaciones bioinformáticas especializadas para ser analizadas de manera efectiva. [6] Se están desarrollando muchas herramientas computacionales para este propósito. El marco de la Imcantaciónproporcionar un ecosistema analítico de principio a fin para el análisis de datos AIRR-seq de alto rendimiento. [7] [8] La Comunidad AIRR es una organización impulsada por la comunidad que organiza y coordina a las partes interesadas en el uso de tecnologías de secuenciación de próxima generación para estudiar repertorios inmunitarios. [9] En 2017, la Comunidad AIRR publicó recomendaciones para un conjunto mínimo de metadatos que deberían usarse para describir un conjunto de datos AIRR-seq cuando se publiquen y depositen en un repositorio público. [10]