הקמת מערכת לריצוף גנטי של נוגדנים מתאים בודדים

System for genetic sequencing of antibodies from single cells

מערכת החיסון הנרכשת פועלת באמצעות תאי דם לבנים המייצרים, בין השאר, רפרטואר עצום של נוגדנים אשר כל אחד מהם הוא ייחודי ויודע לזהות ולהילחם בסט שונה של פתוגנים. אפיון בקנה מידה גדול של רפרטואר הנוגדנים בבני אדם אפשרי כעת באמצעות טכנולוגיות מתקדמות של ריצוף גנטי. ניתוח רצפים אלה יכול לספק תובנות חדשות על מערכת החיסון הנרכשת, כמו גם להוות בסיס לפיתוח שימושים קלינים מגוונים. ניתוח רצפי נוגדנים משמש כיום למשל לזיהוי מחלת הלוקמיה, חיזוי הצלחת השתלת איברים ועוד. בנוסף, מאחר שהדנ"א המקודד ליצירת הנוגדן משתנה מתא לתא בגוף בתהליך אבולוציוני פנים גופי, קיימת האפשרות לשחזור ההיסטוריה האישית של ההתמודדות עם מחלות מנתונים אלו. בעתיד ישמשו הרצפים לצורך רפואה מותאמת אישית: היכולת להתאים את דרך הריפוי והתרופה למצב המערכת החיסונית של חולה מסוים.
המעבדה של דר' יערי עוסקת בהפקת רצפים גנטים של נוגדנים בתנאים שונים תוך שיתוף פעולה עם רופאים, ובמקביל מפתחת שיטות חישוביות וכלים סטטיסטים לעיבוד נתונים אלו לכדי ידע ביולוגי ממשי ושימושי.
אחד האתגרים הטכניים החשובים בתחום של ריצוף נוגדנים הוא, שעל מנת לקבל את מלוא המידע על כל נוגדן יש צורך לרצף כל תא בנפרד. פרויקט זה יעסוק בפיתוח מכשיר מעבדתי (ברוח הנחיות שפורסמו בספרות המדעית) שיהיה מסוגל לקבל תמיסה של תאי דם לבנים, לבודד כל תא בתוך בועית נפרדת, ולהמשיך את תהליך הפקת הדנ"א והגברתו לצורך הריצוף בתוך הבועיות הנפרדות. 

מקורות:

Hou, X. L., et al. "Current status and recent advances of next generation sequencing techniques in immunological repertoire." Genes and immunity (2016).

Briggs, Adrian W., et al. "Tumor-infiltrating immune repertoires captured by single-cell barcoding in emulsion." bioRxiv (2017): 134841.