Keturunan dan imuniti: perlindungan genetik badan

Keturunan dan imuniti: perlindungan genetik badan

I. Asas keturunan genetik dan peranannya dalam pembentukan imuniti

1. Genom Manusia: Peta Perlindungan Imun: Genom manusia, keseluruhan semua maklumat genetik yang dikodkan dalam DNA, adalah asas untuk pembangunan dan fungsi sistem imun. Ia mengandungi gen yang bertanggungjawab untuk sintesis protein yang membentuk sel imun, reseptor, antibodi dan komponen lain yang melindungi tubuh dari patogen. Pelbagai gen sistem imun membolehkan tubuh mengenali dan meneutralkan pelbagai ancaman.

   • Struktur genom dan organisasinya: Genom ini terdiri daripada kromosom yang mengandungi DNA. DNA terdiri daripada nukleotida yang membentuk gen. Gen menyandikan protein yang melaksanakan pelbagai fungsi dalam badan, termasuk perlindungan imun. Organisasi genom membolehkan anda mengawal ekspresi gen secara berkesan, iaitu, untuk menentukan gen mana yang akan aktif pada satu masa atau yang lain.

   • Gen mengekodkan komponen sistem imun: Banyak gen terlibat secara langsung dalam fungsi sistem imun. Ini termasuk pengekodan gen:

     • Antibodi (immunoglobulin): Protein yang dikaitkan dengan antigen (bahan asing) dan meneutralkannya.
     • Reseptor T-sel (TCR): Reseptor pada permukaan sel T yang mengiktiraf antigen yang diwakili oleh sel -sel badan.
     • Molekul Kompleks Histokompatibiliti Utama (MHC): Molekul yang mewakili antigen sel T.
     • Sitokin: Molekul isyarat yang mengawal selia aktiviti sel imun.
     • Reseptor sistem pelengkap: Reseptor yang mengaktifkan sistem pelengkap – lata protein yang memusnahkan patogen.
     • Reseptor Pengiktirafan Corak (PRR): Reseptor yang mengiktiraf struktur umum patogen dan melancarkan tindak balas imun.

   • Polimorfisme genetik dan kepelbagaian tindak balas imun: Polimorfisme genetik, iaitu kewujudan pelbagai varian gen dalam populasi, adalah faktor utama yang memastikan pelbagai tindak balas imun. Varian yang berbeza dari gen sistem imun boleh membawa kepada pelbagai kecekapan perlindungan imun terhadap patogen yang berbeza. Ini memastikan penyesuaian penduduk untuk mengubah keadaan persekitaran dan jangkitan baru.

2. Keturunan dan pembentukan sistem imun: imuniti kongenital dan penyesuaian: Keturunan memainkan peranan penting dalam pembentukan kedua -dua imuniti semula jadi dan penyesuaian. Imuniti kongenital adalah garis pertama perlindungan badan, yang disediakan oleh sel dan molekul yang mengiktiraf struktur umum patogen. Imuniti penyesuaian adalah bentuk perlindungan yang lebih spesifik, yang terbentuk sebagai tindak balas kepada patogen tertentu dan menyediakan perlindungan panjang.

   • Penentuan genetik imuniti kongenital: Imuniti kongenital sebahagian besarnya ditentukan secara genetik. Gen pengekodan corak reseptor pengiktirafan (PRR), seperti reseptor seperti tol (TLR), reseptor seperti NOD (NLR) dan reseptor seperti RIG-I (RLR), mengiktiraf struktur patogen konservatif, seperti bakteria hiruan, pepterial. Pengaktifan PRR melancarkan litar jalur isyarat yang membawa kepada pengaktifan sel-sel imun, seperti makrofaj, neutrofil dan sel dendritik yang patogen fagosit, merembeskan sitokin dan mewakili antigen sel T. Variasi genetik dalam gen PRR boleh menjejaskan keberkesanan tindak balas imun semula jadi dan kecenderungan kepada pelbagai penyakit berjangkit.

   • Warisan mekanisme imuniti penyesuaian: Pelbagai antibodi dan reseptor sel T: Imuniti penyesuaian dicirikan oleh keupayaan untuk mengenali dan meneutralkan hampir mana -mana patogen. Ini dicapai kerana pelbagai antibodi dan reseptor sel T (TCR). Pelbagai antibodi dan TCR dicipta kerana proses penggabungan somatik, di mana pelbagai segmen gen digabungkan secara rawak, pengekodan kawasan pembolehubah antibodi dan TCR. Proses ini diprogramkan secara genetik, tetapi sebagai hasilnya ia mewujudkan sejumlah besar pilihan yang berbeza untuk antibodi dan TCR, masing -masing adalah khusus untuk antigen tertentu. Gen yang terlibat dalam proses penggabungan somatik juga tertakluk kepada polimorfisme genetik, yang seterusnya meningkatkan pelbagai tindak balas imun adaptif.

   • Peranan gen HLA (MHC) dalam pembentangan antigen dan pengaktifan sel T: Gen kompleks histokompatibiliti utama (MHC) atau HLA (antigen leukosit manusia) menyandi molekul yang mewakili antigen sel T. Molekul kelas I MHC mewakili antigen dengan sel T sitotoksik (sel CD8+ T) yang membunuh sel yang dijangkiti. Molekul MHC kelas II mewakili antigen T-Hellers (CD4+ T sel) yang mengaktifkan sel-sel imun lain, seperti sel B dan makrofaj. Gen HLA adalah salah satu gen yang paling polimorfik dalam genom manusia. Alel HLA yang berbeza mengikat antigen yang berbeza, oleh itu, polimorfisme genetik HLA mempengaruhi keupayaan tubuh untuk mengenali dan bertindak balas terhadap pelbagai patogen. Alel HLA tertentu dikaitkan dengan peningkatan risiko penyakit autoimun dan kerentanan terhadap jangkitan tertentu.

3. Epigenetik dan Imuniti: Pengaruh Alam Sekitar mengenai Ekspresi Gen Sistem Imun: Epigenetik adalah kajian perubahan dalam ekspresi gen yang tidak dikaitkan dengan perubahan dalam urutan DNA. Mekanisme epigenetik, seperti metilasi DNA dan pengubahsuaian histon, boleh mengawal aktiviti gen sistem imun sebagai tindak balas kepada isyarat alam sekitar, seperti jangkitan, tekanan dan diet.

   • Metilasi DNA dan pengubahsuaian histon: Peraturan ekspresi gen imuniti: Metilasi DNA adalah penambahan kumpulan metil kepada sitosin dalam DNA. Metilasi DNA biasanya membawa kepada penindasan ekspresi gen. Pengubahsuaian histon adalah perubahan kimia dalam histon, protein di mana DNA dibalut. Pengubahsuaian Histonian boleh membawa kepada pengaktifan dan penindasan ekspresi gen. Metilasi DNA dan pengubahsuaian histon dapat mengawal ekspresi gen sistem imun sebagai tindak balas kepada pelbagai faktor persekitaran.

   • Pengaruh alam sekitar (pemakanan, jangkitan, tekanan) terhadap perubahan epigenetik dalam sel -sel imun: Kuasa, jangkitan dan tekanan boleh menyebabkan perubahan epigenetik dalam sel -sel imun yang boleh menjejaskan fungsi mereka. Sebagai contoh, kekurangan nutrien tertentu boleh menyebabkan perubahan epigenetik yang menghalang aktiviti sel -sel imun. Jangkitan boleh menyebabkan perubahan epigenetik yang meningkatkan tindak balas imun. Tekanan kronik boleh menyebabkan perubahan epigenetik yang melemahkan sistem imun.

   • Warisan label epigenetik dan peranan mereka dalam kecenderungan penyakit: Tanda epigenetik boleh diwarisi dari ibu bapa kepada anak -anak. Warisan tanda epigenetik boleh memainkan peranan dalam kecenderungan kepada pelbagai penyakit, termasuk penyakit berjangkit dan autoimun. Sebagai contoh, jika ibu mengalami jangkitan semasa kehamilan, ini boleh membawa kepada perubahan epigenetik dalam sel -sel imun kanak -kanak, yang meningkatkan kerentanannya terhadap jangkitan ini pada masa akan datang.

Ii. Penyakit genetik sistem imun: immunodeficiency utama

1. Klasifikasi Immunodeficiency Primer (PID): Asas Genetik dan Manifestasi Klinikal: Immunodeficiency primer (PID) adalah sekumpulan penyakit genetik yang dicirikan oleh fungsi gangguan sistem imun. PID boleh disebabkan oleh mutasi dalam gen yang mengodkan pelbagai komponen sistem imun, seperti antibodi, reseptor sel T, sitokin dan faktor pelengkap. Manifestasi klinikal PID boleh berbeza -beza bergantung kepada kecacatan tertentu dalam sistem imun, tetapi sering termasuk peningkatan kerentanan terhadap jangkitan, penyakit autoimun dan neoplasma malignan.

   • Kecacatan V-sel: Agammaglobulinemia, Immunodeficiency Variabel Umum (OVID): Kecacatan sel B membawa kepada penurunan atau ketiadaan antibodi (immunoglobulin).

     • Agammaglobia: Ia dicirikan oleh ketiadaan sel B dan antibodi yang hampir lengkap. Bentuk yang paling biasa ialah Agammaglobulinemia (penyakit Bruton) yang disebabkan oleh mutasi di BTK (Bruton’s Tyrosine Kinase). Ia ditunjukkan oleh jangkitan bakteria yang teruk seperti radang paru -paru, otitis media dan meningitis, yang bermula pada zaman kanak -kanak.
     • Immunodeficiency Variabel Umum (OVID): Ia dicirikan oleh penurunan tahap imunoglobulin (IgG, IgA, IgM), tetapi sel -sel B hadir. Punca Ovid adalah heterogen dan termasuk mutasi di ICO, TACI, CD19 dan lain -lain. Ia ditunjukkan oleh jangkitan berulang saluran pernafasan, saluran gastrousus, penyakit autoimun dan peningkatan risiko pembangunan limfa.

   • Kecacatan sel T: Immunodeficiency gabungan yang teruk (TKKU), sindrom Djorgi: Kecacatan sel T membawa kepada pelanggaran fungsi sel T yang memainkan peranan utama dalam imuniti sel.

     • Immunodeficiency gabungan berat (TKKU): Ia dicirikan oleh ketiadaan atau fungsi terjejas kedua -dua sel T dan sel B, yang membawa kepada jangkitan teruk yang bermula pada bulan -bulan pertama kehidupan. Terdapat beberapa punca genetik TKKU, termasuk mutasi dalam gen RAG1/2, ADA, IL2RG (reseptor IL-2 jenis gamma) dan lain-lain. Memerlukan pemindahan sumsum tulang segera atau terapi genetik.
     • Sindrom Djorgi: Ia disebabkan oleh penghapusan dalam kromosom 22q11.2, yang membawa kepada pelanggaran perkembangan timus (organ di mana sel T masak), kelenjar parathyroid dan jantung. Ia ditunjukkan oleh immunodeficiency (penurunan bilangan sel T), hypoparastic (tahap kalsium rendah), kecacatan jantung kongenital dan ciri -ciri ciri muka.

   • Kecacatan fagocytic: Penyakit granulomatous kronik (CGB), sindrom cediac-higashi: Kecacatan fagocytic membawa kepada pelanggaran fungsi sel phagocytic (neutrofil, makrofaj), yang menyerap dan memusnahkan patogen.

     • Penyakit Granulomatous Kronik (KGB): Ia disebabkan oleh mutasi dalam gen yang mengodkan komponen enzim nadphh-oxidase yang diperlukan untuk produk bentuk aktif oksigen (AFC), yang membunuh patogen di dalam fagosit. Ia ditunjukkan oleh jangkitan bakteria dan kulat berulang, pembentukan granuloma (kelompok sel imun) dalam pelbagai organ.
     • Sindrom Chediuka-Higasi: Ia disebabkan oleh mutasi dalam gen Lyst, yang terlibat dalam pengangkutan enzim lysosomal di dalam fagosit. Ia ditunjukkan oleh albinisme, gangguan neurologi dan imunodefisiensi (fungsi neutrofil terjejas).

   • Kecacatan penerima: Angioedema keturunan (NAO): Kecacatan sistem pelengkap membawa kepada pelanggaran fungsi sistem pelengkap – lata protein, yang terlibat dalam tindak balas imun.

     • Angioedema keturunan (NAO): Ia disebabkan oleh kekurangan atau disfungsi perencat C1-aesterase (C1-Inh), protein yang mengawal aktiviti sistem pelengkap. Ia ditunjukkan oleh episod berulang Angioedema (edema kulit dan membran mukus), yang boleh menjadi kehidupan yang mengancam jika ia mempengaruhi saluran pernafasan.

2. Diagnosis dan rawatan PID: ujian genetik, kajian imunologi, terapi penggantian dengan immunoglobulin, pemindahan sumsum tulang, terapi genetik: Diagnosis awal dan rawatan PID yang mencukupi adalah penting untuk meningkatkan prognosis dan kualiti hidup pesakit.

   • Ujian genetik: Membolehkan anda mengenal pasti mutasi dalam gen yang bertanggungjawab untuk pembangunan PID. Ujian genetik mungkin termasuk penjujukan gen (penentuan urutan DNA) atau analisis perbuatan/duplikasi (penentuan kehadiran atau ketiadaan kawasan DNA).
   • Kajian Imunologi: Mereka termasuk penentuan kuantiti dan fungsi pelbagai sel imun (sel B, sel T, neutrofil, makrofaj), tahap immunoglobulin (IgG, IGA, IgM) dan penilaian aktiviti sistem pelengkap.
   • Terapi luar oleh immunoglobulins (ZTIG): Ia digunakan untuk merawat pesakit dengan kecacatan sel V (agammaglobulinemia, ovid). ZTIG menyediakan imunisasi pasif, iaitu pengenalan antibodi siap sedia yang melindungi tubuh dari jangkitan.
   • Transplantasi sumsum tulang (TCM): Ia adalah kaedah rawatan untuk banyak PID berat, terutama TKKO. TCM menggantikan sel -sel imun yang cacat pesakit dengan sel -sel imun yang sihat penderma.
   • Terapi Gen: Ia adalah kaedah yang menjanjikan untuk merawat PID, terutama TKKU. Terapi gen terdiri daripada memperkenalkan salinan fungsional gen yang cacat ke dalam sel pesakit.

3. Kaunseling Genetik Keluarga dengan PID: Penilaian Risiko, Pencegahan Kelahiran Kanak -kanak Sakit: Kaunseling genetik memainkan peranan penting dalam keluarga dengan PID. Kaunseling genetik termasuk penilaian risiko kelahiran anak yang sakit, memberikan maklumat tentang penyakit dan kaedah rawatan yang berpatutan, serta membincangkan pilihan untuk pencegahan kelahiran kanak -kanak yang sakit, seperti diagnosis pranatal (pemeriksaan janin semasa kehamilan) dan preimplanting genetik (kajian embrio yang diperolehi sebagai hasil daripada IVF, sebelum ini.

Iii. Predisposisi genetik terhadap penyakit berjangkit

1. Faktor genetik yang mempengaruhi kerentanan terhadap jangkitan virus, bakteria dan kulat: Faktor genetik memainkan peranan penting dalam kerentanan terhadap pelbagai penyakit berjangkit. Pilihan yang berbeza untuk gen sistem imun boleh menjejaskan keupayaan badan untuk mengenali, meneutralkan dan menghapuskan patogen.

   • Gen Pengekodan Corak Reseptor Pengiktirafan (PRR): Variasi genetik dalam gen PRR, seperti TLR, NLR dan RLR, boleh menjejaskan keberkesanan tindak balas imun semula jadi dan kecenderungan kepada pelbagai jangkitan. Sebagai contoh, varian gen TLR4 tertentu dikaitkan dengan peningkatan risiko sepsis semasa jangkitan dengan bakteria gramnegatif.
   • Gen pengekodan sitokin dan reseptor mereka: Cytokins memainkan peranan penting dalam peraturan tindak balas imun. Variasi genetik dalam gen pengekodan sitokin (contohnya, TNF-alpha, IL-10, IL-12) dan reseptor mereka boleh menjejaskan intensiti dan sifat tindak balas imun dan, oleh itu, kepada kerentanan terhadap jangkitan. Sebagai contoh, varian gen TNF-alpha tertentu dikaitkan dengan peningkatan risiko tuberkulosis.
   • Molekul pengekodan gen kompleks histokompatibiliti utama (MHC): Gen HLA menyandikan molekul yang mewakili antigen sel T. Alel HLA yang berbeza mengikat antigen yang berbeza, oleh itu, polimorfisme genetik HLA mempengaruhi keupayaan tubuh untuk mengenali dan bertindak balas terhadap pelbagai patogen. Alel HLA tertentu dikaitkan dengan peningkatan kerentanan terhadap beberapa jangkitan virus, seperti HIV dan hepatitis V.
   • Gen Pengekodan Faktor Pelengkap: Kecacatan genetik dalam sistem pelengkap dapat meningkatkan kerentanan terhadap jangkitan bakteria, terutama kepada jangkitan bakteria yang terkandung, seperti Streptococcus pneumoniae Dan Neisseria meningitidis.
   • Gen mengodkan peptida antimikrob: Peptida antimikrob adalah komponen imuniti kongenital, yang mempunyai kesan antimikrob langsung. Variasi genetik dalam gen yang mengekodkan peptida antimikrob boleh menjejaskan kerentanan terhadap jangkitan.

2. Predisposisi genetik kepada tuberkulosis, HIV, hepatitis B dan C, malaria: Sesetengah pilihan genetik dikaitkan dengan peningkatan atau mengurangkan risiko membangunkan penyakit berjangkit tertentu.

   • Tuberkulosis: Variasi genetik dalam gen NRAMP1, TNF-alpha dan IL-12 dikaitkan dengan peningkatan risiko tuberkulosis.
   • HIV: Penghapusan CCR5-DELTA32, mutasi dalam gen CCR5 (reseptor khemokin), memberikan perlindungan terhadap jangkitan HIV-1.
   • Hepatitis B: Alel HLA tertentu dikaitkan dengan peningkatan risiko hepatitis B.
   • Hepatitis C: Variasi genetik dalam gen IL28B dikaitkan dengan keberkesanan rawatan hepatitis C interferon dan ribavirin.
   • Malaria: Hemoglobinopathy, seperti anemia sel sabit dan Talassemia, memberikan perlindungan terhadap malaria.

3. Farmakogenetik dan Penyakit Berjangkit: Kesan Faktor Genetik terhadap Keberkesanan Dadah: Farmakogenetik mengkaji kesan faktor genetik terhadap tindak balas badan terhadap ubat -ubatan. Variasi genetik dalam enzim pengekodan gen, metabolisme ubat, protein pengangkutan dan sasaran ubat boleh menjejaskan keberkesanan dan ketoksikan ubat yang digunakan untuk merawat penyakit berjangkit.

   • Contoh penanda farmakogenetik dalam rawatan penyakit berjangkit:
     • Abakavir (ubat antiviral untuk rawatan HIV): Pesakit dengan alel HLA-B5701 mempunyai risiko yang lebih tinggi untuk mengembangkan hipersensitiviti ke Abakavir. Sebelum pelantikan Abakavir, disarankan untuk menguji alel HLA5701.
     • Ribavirin (ubat antiviral untuk hepatitis C): Variasi genetik dalam gen IL28B dikaitkan dengan keberkesanan rawatan hepatitis C interferon dan ribavirin. Pesakit dengan varian gen IL28B tertentu mempunyai peluang yang lebih tinggi untuk rawatan yang berjaya.
     • Isoniazid (ubat anti -tb): Variasi genetik dalam gen NAT2, pengekodan N-acetyltransferaza 2, mempengaruhi kadar metabolisme isoniazide. Acetylers perlahan mempunyai peningkatan risiko kesan sampingan isoniazide, seperti neuropati hepatotoksik dan periferal.

Iv. Penyakit Autoimun: Penentuan Genetik dan Peranan Faktor Alam Sekitar

1. Faktor Risiko Genetik Penyakit Autoimun: Gen HLA, Cytokines, Gen T-sel pengawalseliaan: Penyakit autoimun adalah sekumpulan penyakit di mana sistem imun menyerang tisu badan sendiri. Perkembangan penyakit autoimun adalah hasil interaksi kompleks antara faktor genetik dan faktor persekitaran.

   • HLA Gen (MHC): Gen HLA memainkan peranan penting dalam pembangunan penyakit autoimun. Alel HLA tertentu dikaitkan dengan peningkatan risiko membangunkan pelbagai penyakit autoimun. Sebagai contoh, alel HLA-B27 dikaitkan dengan peningkatan risiko membangunkan spondylitis ankylosing, dan alel HLA-DR3 dan HLA-DR4 dikaitkan dengan peningkatan risiko diabetes jenis 1.
   • Gen Tsitokinov: Variasi genetik dalam gen pengekodan sitokin dan reseptor mereka boleh menjejaskan risiko mengembangkan penyakit autoimun. Sebagai contoh, varian gen TNF-alpha tertentu dikaitkan dengan peningkatan risiko arthritis rheumatoid.
   • Gen sel T pengawalseliaan (Treg): Sel T pengawalseliaan (Treg) memainkan peranan penting dalam mengekalkan toleransi imun terhadap fabrik mereka sendiri. Kecacatan genetik dalam gen yang mengodkan faktor-faktor yang diperlukan untuk pembangunan dan fungsi Treg, seperti Foxp3 dan CTLA-4, boleh membawa kepada perkembangan penyakit autoimun.

2. Peranan faktor persekitaran (jangkitan, diet, tekanan) dalam perkembangan penyakit autoimun: Faktor alam sekitar boleh mencetuskan atau memburukkan penyakit autoimun pada orang yang terdedah secara genetik.

   • Jangkitan: Sesetengah jangkitan boleh melancarkan penyakit autoimun oleh meniru molekul, apabila antigen patogen berstruktur sama dengan antigen tisu badan sendiri. Sebagai contoh, Demam Rheumatik adalah penyakit autoimun yang boleh berkembang selepas jangkitan Streptococcus pyogenes.
   • Diet: Diet boleh menjejaskan perkembangan penyakit autoimun. Sebagai contoh, penggunaan sejumlah besar lemak tepu dapat meningkatkan keradangan dan memburukkan penyakit autoimun.
   • Tekanan: Tekanan kronik dapat melemahkan sistem imun dan meningkatkan risiko mengembangkan penyakit autoimun.

3. Predisposisi genetik untuk arthritis rheumatoid, lupus erythematosus sistemik, sklerosis berganda, diabetes mellitus jenis 1: Sesetengah penyakit autoimun mempunyai komponen genetik yang lebih ketara daripada yang lain.

   • Arthritis Rheumatoid: Alel HLA tertentu (contohnya, HLA-DR4) dan gen pengekodan sitokin (contohnya, TNF-alpha, IL-6) dikaitkan dengan peningkatan risiko arthritis rheumatoid.
   • Sistem merah lupus: Alel HLA tertentu (contohnya, HLA-DR2, HLA-DR3) dan faktor-faktor pelengkap pengekodan gen (contohnya, C1q, C4) dikaitkan dengan peningkatan risiko lupus erythematosus sistemik.
   • Sclerosis yang bertaburan: Alel HLA tertentu (contohnya, HLA-DRB1*1501) dan gen pengekodan sitokin (contohnya, IL-2, IL-7) dikaitkan dengan peningkatan risiko membangunkan pelbagai sklerosis.
   • Diabetes jenis 1 Alel HLA tertentu (contohnya, HLA-DR3, HLA-DR4) dan gen pengekodan insulin (contohnya, INS) dikaitkan dengan peningkatan risiko diabetes jenis 1.

V. Immunogenetics of Cancer: Peranan faktor genetik dalam pembangunan dan perkembangan neoplasma malignan

1. Gen kawalan imun dan peranan mereka dalam imuniti antitumor: CTLA-4, PD-1: Sistem imun memainkan peranan penting dalam mencegah perkembangan dan perkembangan kanser. Gen kawalan imun, seperti CTLA-4 dan PD-1, mengawal aktiviti sel-sel imun dan mencegah pengaktifan sistem imun yang berlebihan. Walau bagaimanapun, sel -sel tumor boleh menggunakan mekanisme kawalan imun untuk mengelakkan tindak balas imun.

   • CTLA-4 (protein yang berkaitan dengan sitotoksik T-limfosit 4): CTLA-4 adalah reseptor di permukaan sel T yang menindas aktiviti mereka. CTLA-4 bersaing dengan CD28 (reseptor yang merangsang aktiviti sel T) untuk mengikat dengan molekul B7 pada permukaan sel-sel perwakilan antigen (APC). Mengikat CTLA-4 dengan B7 membawa kepada penindasan pengaktifan sel T.
   • PD-1 (Protein Kematian Sel yang diprogramkan 1): PD-1 adalah reseptor di permukaan sel T, yang juga menindas aktiviti mereka. PD-1 dikaitkan dengan PD-L1 (Program Death-Ligand 1) dan PD-L2 (Program Death-Ligand 2), yang boleh dinyatakan pada sel-sel tumor dan kompleks agro-industri. Mengikat PD-1 dengan PD-L1/PD-L2 membawa untuk menekan pengaktifan sel T dan pengurangan sel T.

2. Mutasi dalam gen tindak balas imun dan pengaruh mereka terhadap imuniti antitumor: Mutasi dalam gen tindak balas imun boleh melanggar keupayaan sistem imun untuk mengenali dan memusnahkan sel -sel tumor.

   • Mutasi dalam gen MHC: Mutasi dalam gen MHC boleh membawa kepada pelanggaran perwakilan sel-sel tumor antigen. Ini dapat menghalang pengaktifan sel T dan pemusnahan sel -sel tumor.
   • Mutasi dalam gen sitokin: Mutasi dalam gen sitokin boleh menjejaskan peraturan tindak balas imun dan melanggar keupayaan sistem imun untuk mengenali dan memusnahkan sel -sel tumor.
   • Mutasi dalam gen laluan isyarat sel imun: Mutasi dalam gen jalur isyarat sel -sel imun boleh mengganggu fungsi sel -sel imun dan melemahkan imuniti antitumor.

3. Imunoterapi Kanser: Penggunaan data genetik untuk pendekatan yang diperibadikan: Imunoterapi kanser adalah kaedah rawatan yang menggunakan sistem imun untuk memerangi kanser. Ubat immunotherapeutic boleh menghalang gen kawalan imun, seperti CTLA-4 dan PD-1, atau merangsang aktiviti sel-sel imun. Data genetik boleh digunakan untuk memperibadikan imunoterapi kanser.

   • Imunoterapi dengan inhibitor titik kawalan (CTLA-4, PD-1): Titik kawalan, seperti antibodi anti-CTLA-4 dan anti-PD-1, menghalang gen kawalan imun dan membolehkan sistem imun menyerang sel-sel tumor. Keberkesanan inhibitor titik kawalan bergantung kepada ekspresi PD-L1 pada sel-sel tumor dan pada beban mutasi tumor.
   • Terapi sel-T-sel: Terapi sel-T-sel adalah kaedah rawatan di mana sel T pesakit diubahsuai secara genetik untuk menyatakan reseptor antigenik chimari (CAR), yang mengiktiraf antigen tertentu pada sel-sel tumor. Sel CAR-T dimasukkan semula ke pesakit dan menyerang sel-sel tumor.
   • Vaksin Kanser: Vaksin kanser merangsang tindak balas imun terhadap sel -sel tumor. Vaksin kanser boleh berdasarkan antigen tumor, DNA atau RNA.

Vi. Genetik sistem imun dalam konteks pemindahan organ dan tisu

1. HLA Gen (MHC) dan penolakan pemindahan: peranan HLA-pampasan dalam kejayaan pemindahan: Gen HLA memainkan peranan penting dalam penolakan pemindahan. Molekul HLA adalah antigen yang diiktiraf oleh sistem imun penerima sebagai asing. Lebih banyak perbezaan antara molekul HLA penderma dan penerima, semakin tinggi risiko penolakan rasuah.

   • HLA-PIPING: HLA-PIPING adalah kaedah untuk menentukan alel HLA dalam penderma dan penerima. HLA digunakan untuk memilih penderma yang paling serasi untuk pemindahan.
   • Cross -Reactivity (CrossMatching): Kereaktifan silang adalah kaedah untuk menentukan kehadiran antibodi dalam penerima, yang bertindak balas terhadap sel penderma. Kehadiran antibodi kepada molekul HLA penderma adalah kontraindikasi kepada pemindahan.

2. Terapi imunosupresif: Kesan pada gen tindak balas imun untuk mencegah penolakan rasuah: Terapi imunosupresif digunakan untuk mencegah penolakan pemindahan. Ubat imunosupresif menekan aktiviti sistem imun penerima.

   • Inhibitor Calcineneine (Cyclosporine, Takrolimus): Inhibitor calcineneine menghalang pengaktifan sel T dengan menghalang kalsiumineur, enzim yang diperlukan untuk mengaktifkan faktor transkripsi sel T.
   • MTOR INGIBRATORS (Syrolimus, Everolimus): MTOR-ingitor menyekat pengaktifan sel T dan percambahan dengan menghalang mTOR (sasaran mamalia rapamycin), kinase, yang memainkan peranan penting dalam pengawalan pertumbuhan sel dan metabolisme.
   • Glucocorticoids: Glucocorticoid mempunyai pelbagai tindakan imunosupresif. Mereka menindas pengeluaran sitokin, penghijrahan sel -sel imun dan pengaktifan sel T.
   • Antimetabolit (Azathioprine, Mycophenola Maffet): Antimetabolit menghalang sintesis DNA dan RNA, yang membawa kepada penindasan percambahan sel -sel imun.
   • Antibodi (anti-CD3, anti-CD25): Antibodi boleh diarahkan terhadap molekul tertentu pada permukaan sel imun, seperti CD3 dan CD25. Antibodi menghalang fungsi molekul ini dan menindas aktiviti sel -sel imun.

3. Faktor genetik yang mempengaruhi keberkesanan terapi imunosupresif dan risiko komplikasi selepas pemindahan: Faktor genetik boleh menjejaskan keberkesanan terapi imunosupresif dan risiko komplikasi selepas pemindahan.

   • Farmakogenetik ubat imunosupresif: Variasi genetik dalam enzim pengekodan gen yang memetabolisme ubat imunosupresif boleh menjejaskan kepekatan mereka dalam darah dan, oleh itu, keberkesanan dan ketoksikannya. Sebagai contoh, variasi genetik dalam gen CYP3A5, mengodkan enzim yang memetabolisme Takrolimus mempengaruhi dos tacrolimus yang diperlukan untuk mengekalkan kepekatan sasaran dalam darah.
   • Gen tindak balas imun: Variasi genetik dalam gen tindak balas imun boleh menjejaskan risiko membangunkan komplikasi rasuah dan berjangkit selepas pemindahan.

VII. Arahan Baru dalam Immunogenetics: Pengeditan Genomik, CRISPR-Cas9, Pembangunan Strategi Imunoterapi Baru

1. Pengeditan Genomik dan CRISPR-Cas9: Kemungkinan Membetulkan Kecacatan Genetik Sistem Imun: Pengeditan genomik adalah teknologi yang membolehkan anda menukar urutan DNA dalam sel. CRISPR-Cas9 adalah sistem penyuntingan genom yang kuat yang menggunakan protein Cas9 untuk memotong DNA di tempat tertentu yang diarahkan oleh RNA. Pengeditan Genomik dan CRISPR-Cas9 mempunyai potensi besar untuk membetulkan kecacatan genetik dalam sistem imun.

   • Pembetulan kecacatan genetik dalam sel T di TKKU: Penyuntingan genomik CRISPR-Cas9 digunakan untuk membetulkan mutasi dalam gen yang menyebabkan TKKO pada pesakit pesakit. Sel T yang diselaraskan diperkenalkan kembali kepada pesakit dan memulihkan fungsi sistem imun.
   • Penciptaan sel CAR-T dengan sifat yang lebih baik: Penyuntingan genomik CRISPR-Cas9 digunakan untuk membuat sel CAR-T dengan sifat yang lebih baik, seperti peningkatan kecekapan, mengurangkan ketoksikan dan keupayaan untuk mengatasi sudut mikro tumor.
   • Perencatan gen kawalan imun: Penyuntingan genom CRISPR-Cas9 digunakan untuk menghalang gen kawalan imun, seperti CTLA-4 dan PD-1, dalam sel T, yang membolehkan anda menguatkan kekebalan antitumor.

2. Pembangunan strategi immunotherapeutic baru berdasarkan data genetik: Data genetik digunakan untuk membangunkan strategi immunotherapeutic baru yang bertujuan untuk mengaktifkan sistem imun terhadap sel -sel tumor atau memulihkan toleransi imun dengan penyakit autoimun.

   • Vaksin Kanser Peribadi: Data genetik pada antigen tumor digunakan untuk membangunkan vaksin kanser yang diperibadikan, yang merangsang tindak balas imun terhadap sel -sel tumor tertentu pesakit.
   • Terapi dengan sel T-sel (Treg): Terapi Treg bertujuan untuk memulihkan kebal