Tilbake til søkeresultatene

FRIMED2-FRIPRO forskerprosjekt, medisin og helse

The regulatory role of genetic risk factors for autoimmune diseases on thymic antigen-presenting cells and self-tolerance

Alternativ tittel: Genetiske risikofaktorer for autoimmune sykdommer og deres regulatoriske rolle i tymus for etablering av toleranse mot kroppsegne proteiner

Tildelt: kr 9,0 mill.

Autoimmune sykdommer rammer ca 5% av befolkningen og er forårsaket av et immunologisk angrep mot kroppens eget vev. Flere hundre genetiske varianter er kjent for å disponere for autoimmune sykdommer, men deres biologiske effekt er i stor grad ukjent. Lokalisasjonen i genomet viser at risiko er forbundet med regulering av immungener. Vi har tidligere identifisert flere autoimmune risikovarianter som påvirker genuttrykket i tymus. Med dette prosjektet vil vi utdype vår forståelse av rollen til tymus for autoimmunitet, og da med fokus på antigen-presenterende celler og deres innflytelse på selvtoleranse. Vi så langt etablere laboratorie- og dataanalyseprotokoller for single cell analyser som er nye metoder som krever en del optimalisering. Vi har i tillegg samlet inn material og generere alle data som skal inngå i publikasjonene på prosjektet. Vi har dermed generert store mengder data fra single cell sequencing (RNA-seq, ATAC-seq, Cut and tag for tre transkripsjonsfaktorer og TCR og BCR seq) fra både tymus og blod fra de samme individene. Analyser av data er i sluttfasen. Preliminære resultater viser at vi har avdekket nye cellefenotyper. Stipendiaten på prosjektet har gjennomført et virtuelt studieopphold (pga covid-19) hos Sarah Teichmann, som er verdensledende innen single cell biologi. Analyser av vevssnitt fra tymus er også gjennomført for å få en romlig organisering av cellepopulasjonene. Videre holder vi på å kartlegge binding av ulike transkripsjonsfaktorer (AIRE, DEAF1, FEZF2) i de antigen-presenterende cellene, for å bedre forståelsen av hvordan cellene sikrer at alle selv-peptider presenteres til T cellene i tymus, og vi ønsker å se på dette også på enkelt celle nivå. Den genererte kunnskapen om genregulering i ulike tymusceller vil bli sammenstilt med de genetiske områder med risikovarianter for autoimmune sykdommer. På denne måten vil vi forstå mer at hvordan genetisk sårbarhetsvarianter er involvert i utdannelsen av immuncellene. Fire artikler som omhandler resultatene er på vei. Vi ønsker å forstå hvordan tymus sikrer at immuncellene blir presentert for alle kroppens proteiner, og hvordan dysregulering kan føre til sykdom.

Autoimmune diseases affect about 5% of the population and are caused by an immunological attack against the body´s own tissues. The etiology is complex and largely unknown. Human leukocyte antigen (HLA) alleles are major genetic determinants explaining up to half of the heritability, but several hundred other immune loci confer susceptibility. The autoimmune risk variants are mainly located outside coding regions, implying a regulatory role and thereby acting as quantitative trait loci (QTL). We have previously systematically revealed autoimmune risk variants influencing expression levels of immune genes in whole thymic tissue. With this proposal, we will first generate a comprehensive overview of cell populations existing in human thymus and their transcriptomes. Next, we will reveal the regulatory role of genetic risk factors in human thymic antigen-presenting cell type, being crucial for presenting all tissue proteins in order to establish self-tolerance and avoid autoimmunity. The project will employ state of the art mass and flow cytometry, single cell RNA sequencing and next generation ChIP and RNA sequencing. We will identify autoimmune risk variants influence gene expression and alternative splicing (as sQTLs), including comprehensive assessment of HLA allelic expression levels. In the medullary epithelial cells, we will also identify binding sequences for AIRE and FEZF2 that are disturbed by risk variants (bQTLs). AIRE and FEZF2 are important transcription factors for promiscuous gene expression in thymus and thereby establishment of self-tolerance. Ultimately, the benefits of unravelling and elucidating genetic mechanisms for autoimmune diseases in thymic antigen presenting cells include increased knowledge about pathogenesis and thereby reveal treatment targets.

Aktivitet:

FRIMED2-FRIPRO forskerprosjekt, medisin og helse

Finansieringskilder