Método in silico para análise de sequências de imunoglobulinas produzidas por tecnologia de phage display

Abstract

Com o advento das plataformas de sequenciamento de alto desempenho (HTS), tornou-se possível obter amplas amostragens das bibliotecas produzidas por phage display, cujo enorme volume dificulta a análise da diversidade das bibliotecas bem como a detecção de clones selecionados, a qual classicamente é realizada por ensaios de afinidade do anticorpo pelo antígeno. Considerando tal desafio, foi desenvolvido um método in silico automatizado para a análise de sequências de imunoglobulinas produzidas por phage display, que permite encontrar clones selecionados, a partir de bibliotecas sequenciadas por plataformas HTS. O método é composto por 6 etapas: montagem de reads, filtragem de sequências, tradução, análise de enriquecimento, numeração de resíduos e classificação de germlines. Para validar o método, foram analisados três conjuntos de dados, cada um contendo as bibliotecas original e final, sendo dois deles sequenciados pela plataforma Illumina, e o terceiro pela plataforma 454 Roche. A análise completa de cada par de bibliotecas foi executada em menos de 3 horas. Os tempos de execução promissores devem-se principalmente aos programas de tradução e cálculo de frequência dos clones, os quais foram desenvolvidos com estratégias inteligentes para analisar bibliotecas contendo mais de 106 reads, em menos de 5 minutos. Como saída final, é produzida uma lista de clones candidatos, enriquecidos e reconhecidos como domínio variável de imunoglobulina, ordenados por fold change de frequência e com sua respectiva classificação de germlines, os quais muito provavelmente foram selecionados pelo experimento de phage display. Além da eficiência do método no que diz respeito ao curto tempo necessário para sua execução, a abordagem utiliza um critério biológico para detectar clones candidatos, baseando-se nas marcas canônicas de domínio variável de imunoglobulina.