Antibody diversification by templated insertions: impact, mechanism and exploitation

Recentemente, studiando la risposta al parassita della malaria, abbiamo scoperto nell’uomo un nuovo meccanismo di diversificazione che si basa sulla inserzione nei geni degli anticorpi di frammenti di DNA che provengono da altri cromosomi. Questo programma di ricerca si propone di caratterizzare ulteriormente questo meccanismo e di utilizzarlo per produrre nuove forme di anticorpi e cellule ingegnerizzate.

Il primo obiettivo è di sviluppare nuovi approcci tecnici e bioinformatici per identificare inserzioni di DNA esogeno nei geni degli anticorpi. Questo ci permetterà di capire l’impatto del nuovo meccanismo sulla risposta anticorpale e di identificare nuovi esempi di risposte di questo tipo oltre alla malaria. Il secondo scopo è di investigare il meccanismo molecolare che porta all’inserimento di frammenti di DNA nei geni degli anticorpi. A questo scopo stimoleremo in vitro le cellule B e introdurremo diversi substrati di RNA o DNA per studiarne l’inserimento nei geni degli anticorpi. Il terzo scopo è di produrre nuove forme di anticorpi bispecifici ricombinanti in cui domini proteici in grado di legare l’antigene (ad esempio VHH or scFV) sono inseriti tra i domini VH e CH1, come avviene nel caso di inserzioni di DNA nella regione “switch” degli anticorpi. Infine ci proponiamo di combinare queste metodiche per ingegnerizzare le cellule B in modo che producano esse stesse anticorpi bispecifici. Questo progetto potrà non solo avanzare le nostre conoscenze dei meccanismi che portano alla formazione di anticorpi, ma potrà anche fornire nuove metodiche per ingegnerizzare anticorpi e cellule B.