Dans une récente étude publiée dans la revue La nature, les chercheurs étudient si des paires de cellules B non apparentées de phénotypes naïfs, non commutés, mémoire et plasmablaste qui ont des chaînes lourdes similaires ont également les mêmes chaînes légères.
Étude: Les anticorps fonctionnels présentent une COHÉRENCE DE CHAÎNE LUMINEUSE. Crédit d’image : peterschreiber.media / Shutterstock.com
Sommaire
Arrière plan
Le regroupement des anticorps par fonction a été un défi, malgré cela. Théoriquement, les anticorps qui remplissent la même fonction devraient avoir des épitopes similaires et des paratopes complémentaires. Cependant, alors que le in vitro le dosage des anticorps pour la liaison spécifique à l’antigène est relativement plus simple, seul un petit nombre d’anticorps peut être dosé pour leur activité neutralisante.
Les clonotypes sont des groupes d’anticorps d’un seul donneur provenant d’une cellule recombinée ancestrale commune. Des clonotypes similaires remplissant des fonctions identiques ont été trouvés au sein et entre les individus.
Des études portant sur la grippe, Zika et le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) ont révélé que les anticorps présentent une certaine fidélité dans leurs gènes des chaînes lourdes et légères. Cependant, la cohérence des chaînes légères, qui est l’apparition de chaînes légères similaires dans des cellules B non apparentées n’appartenant pas au même clonotype avec des chaînes lourdes similaires, n’a pas été examinée.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont séquencé des gènes d’anticorps de pleine longueur à partir de 1,6 million de cellules B appariées de phénotypes de mémoire naïfs, non commutés, plasmablastes et à commutation de classe obtenus à partir d’échantillons de sang périphérique donnés par quatre personnes non apparentées. Les séquences couvraient la région de tête du gène V et des parties des régions constantes utilisées pour déterminer la sous-classe et l’isotype de l’anticorps.
Les séquences ont été divisées en groupes de lymphocytes B naïfs et mémoire sur la base des hypermutations somatiques se produisant en dehors des régions de jonction estimées à partir des allèles du gène V déduits pour chaque donneur. Les séquences d’anticorps ne présentant pas de mutations ont été considérées comme naïves, et les autres ont été considérées comme des séquences de lymphocytes B mémoire. Des catégories triées par cytométrie en flux ont été utilisées pour confirmer ces affectations.
Des paires de cellules B avec des gènes V de chaîne lourde similaires et la longueur de la troisième région déterminant la complémentarité des chaînes lourdes d’anticorps (CDRH3) ont été comparées séparément pour les types de cellules naïves et mémoire afin de déterminer si les gènes de la chaîne légère étaient également similaires.
Sous l’hypothèse que les récidives d’anticorps proviendraient d’événements de recombinaison communs, la séquence de jonction a été analysée en alignant les séquences d’anticorps sur les séquences de référence V(D)J. Cela a permis aux chercheurs de déterminer si les taux de récidive observés étaient comparables aux taux attendus par hasard.
Des simulations ont également été utilisées pour prédire le nombre d’anticorps naïfs récurrents. Les anticorps récurrents ont également été comparés à des anticorps arbitraires pour déterminer la complexité des régions de jonction.
Résultats de l’étude
Les résultats ont suggéré une cohérence de chaîne légère de 82 % dans des cellules B mémoire d’origine différente avec les mêmes gènes de chaîne lourde pour la région V et une identité d’acides aminés CDRH2 de 100 %. En comparaison, les cellules B naïves, qui n’ont pas subi de sélection de fonctionnalité et ne contiennent pas d’hypermutations somatiques, n’ont présenté qu’une cohérence de 10 % dans leurs chaînes légères.
Ainsi, la cohérence de la chaîne légère coexiste probablement avec la cohérence de la chaîne lourde dans les lymphocytes B mémoire. Ces cellules sont formées par sélection périphérique et thymique et produisent des anticorps fonctionnels.
L’analyse d’ensembles de données indépendants liés à la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), à la sclérose en plaques, à la maladie de Kawasaki et à d’autres maladies a suggéré une cohérence de la chaîne légère de 93 % dans les lymphocytes B mémoire. Cependant, des comparaisons par paires des données actuelles avec d’autres données indépendantes plus anciennes et plus récentes ont révélé une cohérence de chaîne légère de 70 %, éliminant ainsi la possibilité que ces résultats soient expliqués par une contamination croisée.
En outre, l’échange aléatoire de 10 % de la mémoire et des cellules B naïves a entraîné une cohérence de chaîne légère de 82 % pour les cellules B mémoire et une cohérence de 17 % pour les cellules naïves, excluant ainsi une éventuelle mauvaise classification des cellules.
Les comparaisons des régions de jonction ont révélé que les anticorps récurrents, à la fois mémoire et types de lymphocytes B naïfs, ont significativement moins de bases insérées et des régions de jonction comparativement moins compliquées que les anticorps arbitraires. Cela augmente la probabilité de récidives fortuites.
Les anticorps récurrents avec des nucléotides insérés ont continué à présenter une cohérence de chaîne légère par rapport aux anticorps naïfs. Cela suggère que tous les anticorps fonctionnels, quelle que soit leur complexité, présentent une cohérence de chaîne légère et ne diffèrent que par leur fréquence.
conclusion
Dans l’ensemble, l’étude actuelle a rapporté que la cohérence des chaînes légères est omniprésente dans les cellules B mémoire, tandis que la récurrence dans les cellules naïves est purement fonction du hasard.
La cohérence de la chaîne légère est corrélée à la sélection et à la fonctionnalité acquise. Cette observation explique pourquoi elle est moins fréquente dans les cellules B naïves et plus répandue dans les cellules B mémoire qui subissent une sélection centrale et périphérique lors de l’exposition à l’antigène.
De plus, la récurrence des lymphocytes B naïfs et mémoire est associée à une complexité de jonction réduite dans les anticorps récurrents par rapport aux régions de jonction d’anticorps arbitraires, expliquant ainsi leurs taux de récurrence.
