Immunomics
امیونومکس مدافعتی نظام کے ضابطے اور جینوم وسیع طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے پیتھوجینز کے ردعمل کا مطالعہ ہے۔ جینومک اور پروٹومک ٹیکنالوجیز کے عروج کے ساتھ، سائنس دان حیاتیاتی نیٹ ورکس کا تصور کرنے اور جینز اور/یا پروٹینز کے درمیان باہمی تعلق کا اندازہ لگانے میں کامیاب ہوئے ہیں۔ حال ہی میں، ان ٹیکنالوجیز کو بہتر طور پر سمجھنے میں مدد کے لیے استعمال کیا گیا ہے کہ مدافعتی نظام کیسے کام کرتا ہے اور اسے کیسے منظم کیا جاتا ہے۔ جینوم کا دو تہائی حصہ ایک یا زیادہ مدافعتی خلیوں کی اقسام میں فعال ہوتا ہے اور 1 فیصد سے بھی کم جین کسی مخصوص قسم کے خلیے میں منفرد طور پر ظاہر ہوتے ہیں۔ لہذا، یہ ضروری ہے کہ ان مدافعتی خلیوں کی اقسام کے اظہار کے نمونوں کو نیٹ ورک کے تناظر میں سمجھا جائے، نہ کہ ایک فرد کے طور پر، تاکہ ان کے کرداروں کو صحیح طریقے سے نمایاں کیا جائے اور ایک دوسرے سے متعلق ہو۔ مدافعتی نظام کی خرابیاں جیسے آٹو امیون بیماریاں، امیونو ڈیفیشینسی، اور بدنیتی روگیاتی عمل پر جینومک بصیرت سے فائدہ اٹھا سکتی ہیں۔ مثال کے طور پر، جین کے اظہار کی منظم تغیرات کا تجزیہ ان نمونوں کو مخصوص بیماریوں اور مدافعتی افعال کے لیے اہم جین نیٹ ورکس سے جوڑ سکتا ہے۔ روایتی طور پر، مدافعتی نظام کا مطالعہ کرنے والے سائنس دانوں کو انفرادی بنیاد پر اینٹیجنز کی تلاش کرنی پڑتی ہے اور ان اینٹیجنز ("ایپیٹوپس") کی پروٹین کی ترتیب کی نشاندہی کرنی پڑتی ہے جو مدافعتی ردعمل کو متحرک کرے گی۔ اس طریقہ کار کے لیے ضروری تھا کہ اینٹی جینز کو پورے خلیوں سے الگ کیا جائے، چھوٹے ٹکڑوں میں ہضم کیا جائے، اور ٹی-اور بی-خلیوں کے ردعمل کا مشاہدہ کرنے کے لیے ٹی-اور بی-خلیوں کے خلاف جانچ کی جائے۔ یہ کلاسیکی نقطہ نظر اس نظام کو صرف ایک جامد حالت کے طور پر دیکھ سکتے تھے اور اس کے لیے کافی وقت اور محنت درکار ہوتی تھی۔ امیونومکس نے مدافعتی نظام کو مجموعی طور پر دیکھنے اور اسے ایک متحرک ماڈل کے طور پر نمایاں کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے اس نقطہ نظر کو آسان بنا دیا ہے۔ اس نے انکشاف کیا ہے کہ مدافعتی نظام کی کچھ سب سے نمایاں خصوصیات اس کے جزو خلیوں کی مسلسل حرکت پذیری، کاروبار اور پلاسٹکیت ہیں۔ اس کے علاوہ، موجودہ جینومک ٹیکنالوجیز، جیسے مائیکرو ایریز، وقت کے ساتھ مدافعتی نظام کے جین کے اظہار کو پکڑ سکتی ہیں اور پیدائشی مدافعتی نظام کے خلیوں کے ساتھ مائکروجنزموں کے تعاملات کا سراغ لگا سکتی ہیں۔ ٹی-سیل اور بی-سیلز-ایپیٹوپ میپنگ سمیت نئے، پروٹومک نقطہ نظر، اس رفتار کو بھی تیز کر سکتے ہیں جس سے سائنس دان اینٹی باڈی-اینٹیجن تعلقات کو دریافت کرتے ہیں۔ تعریف میزبان کا مدافعتی نظام پیتھوجین کے حملے کا جواب پیتھوجین کے مخصوص ردعمل کے ایک سیٹ کے ذریعے دیتا ہے جس میں بہت سے "کھلاڑی" حصہ لیتے ہیں۔ ان میں اینٹی باڈیز، ٹی ہیلپر سیل، سائٹوٹوکسک ٹی سیل، اور بہت سے دوسرے شامل ہیں۔ اینٹیجن پیش کرنے والے خلیات (اے پی سی) پیتھوجینز کو اندرونی بنانے اور اینٹیجن کے ایک ٹکڑے-ایپیٹوپ-کو سیل کی سطح پر بڑے ہسٹوکومپٹیبلٹی کمپلیکس (ایم ایچ سی) کے ساتھ ظاہر کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ ٹی سیل کا ردعمل اس وقت شروع ہوتا ہے جب ٹی سیل ان دکھائے گئے ایپیٹوپس کو پہچانتے ہیں۔ ٹی-اور بی-سیل ردعمل کو متحرک کرنے کے لیے کچھ پیتھوجین مخصوص اینٹیجنز سے صرف مخصوص پیپٹائڈ ترتیب کی ضرورت ہوتی ہے ؛ یعنی، مدافعتی ردعمل شروع کرنے کے لیے پوری پیتھوجینک پیپٹائڈ ترتیب ضروری نہیں ہے۔ پیتھوجین کے 'امیونوم' کو اس کے ایپیٹوپس کے سیٹ سے بیان کیا جاتا ہے، اور اس کی تعریف جینوم کے ترتیبات کا موازنہ کرکے اور امیونو انفارمیٹک ٹولز کا اطلاق کرکے کی جا سکتی ہے۔ تاریخ اش علی زادہ اور دیگر۔ مدافعتی خلیوں کے جین کے اظہار کی وضاحت کے لیے سی ڈی این اے مائیکرو ایریز کی صلاحیت کو پہچاننے والے پہلے لوگوں میں سے کچھ تھے۔ ان کے تجزیے میں سیلولر ایکٹیویشن اور/یا سائٹوکائنز کے ساتھ محرک کے دوران انسانی بی اور ٹی لیمفوسائٹس کے جین کے اظہار کی جانچ کی گئی، جو ایک قسم کا سگنلنگ ریگولیٹری مالیکیول ہے۔ محرک شدہ ٹی لیمفوسائٹس میں بہت سے فعال جین G0/G1 سیل سائیکل کی منتقلی یا کیموکائنز کے لیے انکوڈنگ میں شامل ہونے کے لیے جانے جاتے تھے، جو سوزش کے ردعمل میں شامل مالیکیولز کا اشارہ کرتے ہیں۔ یہ ٹیم ٹی سیل مائٹوجینیسیس کے دوران جین کے اظہار کے عارضی نمونوں کا تصور کرنے میں بھی کامیاب رہی۔ اپنے تاریخی مقالے کے اختتامی پیراگراف میں، ان سائنس دانوں کا کہنا ہے کہ "امیونولوجیکل تحقیق کے عملی طور پر ہر کونے سے جین کے اظہار کے سی ڈی این اے مائیکرو ایری تجزیے سے فائدہ ہوگا"، اور اس طرح، امیونومکس کے عروج کا آغاز ہوا۔ اس وقت دستیاب مائیکرو ایری اور ایک غیر مکمل انسانی جینوم کے ذریعہ محدود، محققین کے اسی سیٹ کو ایک خصوصی مائیکرو ایری بنانے کے لیے حوصلہ افزائی کی گئی جو جینوں پر مرکوز تھا جو ترجیحی طور پر کسی دیئے گئے خلیے کی قسم میں ظاہر ہوتا ہے، یا کسی دیئے گئے حیاتیاتی عمل میں فعال طور پر اہم ہونے کے لیے جانا جاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، علی زادہ اور ان کے ساتھیوں نے "لیمفوچپ" سی ڈی این اے مائیکرو ارے ڈیزائن کیا، جس میں 13,000 جین تھے اور یہ مدافعتی نظام کے لیے اہمیت کے حامل جینوں کے لیے افزودہ تھا۔ آئیر اور دیگر کا 1999 کا مضمون امیونولوجیکل تحقیق میں جینومک ٹیکنالوجیز کے اطلاق کی اہمیت کو ظاہر کرنے کے لیے ایک اور مضمون تھا۔ اگرچہ ان کے تجربے کے آغاز میں قوت مدافعت کے کسی بھی پہلو کو حل کرنے کا ارادہ نہیں تھا، لیکن ان محققین نے مشاہدہ کیا کہ سیرم سے متحرک فائبر بلاسٹ کے اظہار پروفائلز توقع سے کہیں زیادہ امیر تھے اور زخموں کو ٹھیک کرنے میں فائبر بلاسٹ کے لیے ایک اہم جسمانی کردار کا مشورہ دیا۔ سیرم سے چلنے والے جین زخم کی شفا یابی سے متعلق عمل سے وابستہ رہے ہیں، جن میں جمنے اور ایکسٹرا سیلولر میٹرکس کو دوبارہ تیار کرنے میں براہ راست شامل جین کے ساتھ ساتھ سوزش کے لیے سگنل پروٹین کو انکوڈنگ کرنے والے جین، نئی خون کی وریدوں کی نشوونما، اور ایپیٹیلیل ٹشو کی دوبارہ نشوونما شامل ہیں۔ مزید برآں، اس اظہار کے تجزیے کے سب سے اہم نتائج میں سے ایک 200 سے زیادہ پہلے سے نامعلوم جینوں کی دریافت تھی جن کے اظہار کو سیرم پر فائبربلاسٹ کے ردعمل کے دوران عارضی طور پر منظم کیا گیا تھا۔ ان نتائج نے مدافعتی ردعمل کو ایک باہمی جسمانی پروگرام کے طور پر دیکھنے کی اہمیت کو ظاہر کیا اور مدافعتی نظام کے مزید مطالعہ کے لیے التجا کی، نہ کہ صرف انفرادی ٹکڑوں کے طور پر۔ 2006 میں، موتافتسی اور دیگر۔ یہ ظاہر کیا کہ ایپیٹوپ-میپنگ ٹولز ویکسینیا وائرس کے 95 ٪ میورین ٹی سیل ردعمل کے ذمہ دار ایپیٹوپس کی درست شناخت کر سکتے ہیں۔ اپنے کام کے ذریعے، ان سائنسدانوں نے جینومک، پروٹومک اور امیونولوجیکل ڈیٹا کو استعمال کرتے ہوئے انفارمیٹکس اور امیونولوجی کے بین الضابطہ دائرے کو متعارف کرایا۔ اس طریقہ کار کی حیرت انگیز کامیابی اور آسانی نے محققین دونوں کو دوسرے پیتھوجینز کے امیونوم کی وضاحت کرنے، اور قوت مدافعت کو جنم دینے والے پیتھوجین امیونومز کی وسعت اور اوورلیپ کی پیمائش کرنے کی ترغیب دی۔ مزید برآں، اس نے دیگر ایپلی کیشنز تجویز کیں جن میں ایپیٹوپ میپنگ ٹولز استعمال کیے جا سکتے ہیں جن میں آٹو امیونٹی، ٹرانسپلانٹیشن، اور امیونوجینسیٹی شامل ہیں۔ ٹیکنالوجیز نے امیونومک مائیکرو ایریز کا استعمال کیا۔ مدافعتی نظام کے ردعمل اور تعاملات کا خاص طور پر مشاہدہ کرنے کے لیے کئی قسم کے مائیکرو ایریز بنائے گئے ہیں۔ اینٹی باڈی مائکرو آرے اینٹی باڈیز کو تحقیقات کے طور پر اور اینٹی جینز کو ہدف کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ ان کا استعمال براہ راست اینٹیجن کے ارتکاز کی پیمائش کے لیے کیا جا سکتا ہے جس کے لیے اینٹی باڈی تحقیقات مخصوص ہیں۔ پیپٹائڈ مائکروارے اینٹیجن پیپٹائڈز کو تحقیقات کے طور پر اور سیرم اینٹی باڈیز کو اہداف کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ ان کا استعمال آٹو امیون بیماریوں اور الرجی کی تفہیم، بی سیل ایپیٹوپس کی تعریف، ویکسین کے مطالعے، پتہ لگانے کی جانچ، اور اینٹی باڈی کی خاصیت کے تجزیے کے لیے فنکشنل امیونومک ایپلی کیشنز کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ ایم ایچ سی مائکرو ایریز امیونومک صفوں میں سب سے حالیہ پیش رفت ہیں اور پیپٹائڈ-ایم ایچ سی کمپلیکس اور ان کے شریک محرک مالیکیولز کو تحقیقات کے طور پر اور ٹی سیل آبادی کو اہداف کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ باؤنڈ ٹی سیل فعال ہوتے ہیں اور سائٹوکائنز کا سراغ لگاتے ہیں، جو مخصوص پتہ لگانے والے اینٹی باڈیز کے ذریعے پکڑے جاتے ہیں۔ یہ مائیکرو آرے ایم ایچ سی سے محدود ٹی سیل ایپیٹوپس کا نقشہ بنا سکتا ہے۔ لمفوچپ لمفوچپ ایک خصوصی انسانی سی ڈی این اے مائیکرو ایری ہے جو مدافعتی فعل سے متعلق جینوں کے لیے افزودہ ہے اور اسے اسٹینفورڈ یونیورسٹی میں ایش علی زادے نے بنایا ہے۔ 17, 853 سی ڈی این اے کلون تین ذرائع سے لیے گئے تھے۔ کلون کے پہلے سیٹ کا انتخاب اس صورت میں کیا گیا تھا جب شناخت شدہ ایکسپریسڈ سیکوینس ٹیگز (ای ایس ٹی) منفرد تھے یا خاص طور پر لیمفائیڈ سی ڈی این اے لائبریریوں میں افزودہ تھے۔ یہ لیمفوچپ کلون کے ~80% کی نمائندگی کرتے ہیں۔ کلون کے دوسرے سیٹ کی شناخت مدافعتی ردعمل کی پہلی نسل کے مائیکرو ارے تجزیہ کے دوران کی گئی تھی۔ آخر میں، لمفوچپ پر 3,183 جین استعمال کیے گئے جن کے بارے میں معلوم یا شبہ ہے کہ وہ مدافعتی فعل، آنکوجینیسیس، اپوپٹوسس، خلیوں کے پھیلاؤ، یا پیتھوجینک انسانی وائرس سے اوپن ریڈنگ فریم ہونے میں کردار ادا کرتے ہیں۔ نئے جین اکثر شامل کیے جا رہے ہیں۔ ٹی-اور-بی-سیل-ایپیٹوپ میپنگ ٹولز ایپیٹوپ میپنگ اینٹی باڈیز کے ان مقامات کی نشاندہی کرتا ہے جن سے ان کے ٹارگٹ اینٹی جین جڑے ہوتے ہیں۔ ماضی میں، سائنس دانوں کو اینٹی جینز کو الگ کرنا پڑتا، انہیں چھوٹے ٹکڑوں میں ہضم کرنا پڑتا، اور اس بات کا تعین کرنا پڑتا کہ ان میں سے کون سے ٹکڑوں نے اینٹی باڈی کے ایپیٹوپ کی وضاحت کے لیے ٹی-اور بی-سیل کے ردعمل کو متحرک کیا۔ امیونومکس بائیو انفارمیٹکس کی طاقت کو بروئے کار لاتا ہے اور نقشہ سازی کے الگورتھم پیش کرتا ہے جو ایپیٹوپ ترتیبات کی دریافت کو تیز کرتا ہے۔ یہ الگورتھم ویکسین کے ڈیزائن اور آٹو امیونٹی، اینڈوکرائنولوجی، الرجی، ٹرانسپلانٹیشن، تشخیص اور علاج کے پروٹین کی انجینئرنگ کے تناظر میں مدافعتی ردعمل کی خصوصیت اور ترمیم کے لیے متعلقہ ہیں۔ ٹی سیل اور بی سیل ایپیٹوپ میپنگ الگورتھم پروٹین کی ساخت یا فنکشن کے پیشگی علم کے بغیر، پیتھوجینز کی جینومک ترتیب کی بنیاد پر کمپیوٹیشنل طور پر ایپیٹوپس کی پیش گوئی کر سکتے ہیں۔ ایپیٹوپس کی شناخت کے لیے اقدامات کا ایک سلسلہ استعمال کیا جاتا ہے: وائرل اور ایورلنٹ حیاتیات کے درمیان موازنہ امیدوار جینوں کی شناخت کرتا ہے جو ایپیٹوپس کے لیے کوڈ کرتے ہیں جو ٹی سیل کے ردعمل کو ایسے ترتیبات کی تلاش کر کے طلب کرتے ہیں جو وائرل تناؤ کے لیے منفرد ہیں۔ مزید برآں، تفریق مائیکرو ارے ٹیکنالوجیز پیتھوجین سے متعلق مخصوص جینوں کو دریافت کر سکتی ہیں جو میزبان کے تعامل کے دوران ریگولیٹ ہوتے ہیں اور تجزیہ کے لیے متعلقہ ہو سکتے ہیں کیونکہ وہ پیتھوجین کے کام کے لیے اہم ہیں۔ امیونو انفارمیٹکس ٹولز ان امیدوار جینوں کے ان علاقوں کی پیش گوئی کرتے ہیں جو پیتھوجین کے جینوم سے ماخوذ پروٹین کے سلسلے کو اسکین کرکے ٹی خلیوں کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ ان پیش گوئی شدہ پیپٹائڈز کو ترکیب کیا جاتا ہے اور ٹی خلیوں کے خلاف ان وٹرو اسکریننگ میں استعمال کیا جاتا ہے۔ مثبت مدافعتی ردعمل کو پہچاننا یہ تجویز کر سکتا ہے کہ اس پیپٹائڈ میں ایک ایپیٹوپ ہوتا ہے جو قدرتی انفیکشن یا بیماری کے دوران مدافعتی ردعمل کو متحرک کرتا ہے۔ دستیاب نقشہ سازی کے اوزار ایپی میٹریکس ٹیپیٹوپ ملٹی پریڈ ایم ایچ سی تھریڈ ایم ایچ سی پریڈ نیٹ ایم ایچ سی ایل پی پی پی بی آئی ایم اے ایس ٹیٹریمر سٹیننگ بائی فلو سائٹومیٹری فلو سائٹومیٹری کے پیچھے رہنما اصول یہ ہے کہ خلیات یا سب سیلولر ذرات کو فلوروسینٹ تحقیقات کے ساتھ ٹیگ کیا جاتا ہے جو لیزر بیم سے گزرتے ہیں اور بوندوں میں موجود خلیوں کے ذریعے خارج ہونے والی فلوروسینس کی طاقت سے ترتیب دیتے ہیں۔ ایم ایچ سی [[ٹیٹریمر سٹیننگ]] فلو سائٹومیٹری کے ذریعے مخصوص ٹی خلیوں کی شناخت اور انہیں الگ کرتا ہے جو ان کے سیل سطح کے ریسیپٹرز کی بائنڈنگ خاصیت کی بنیاد پر فلوروسینٹ ٹیگڈ ایم ایچ سی-پیپٹائڈ کمپلیکس کے ساتھ ہوتے ہیں۔ ELISPOT ELISA امیونواسے کا ایک ترمیم شدہ ورژن ہے اور مدافعتی ردعمل کی نگرانی کا ایک عام طریقہ ہے۔ مدافعتی نظام کو سمجھنے میں شراکت امیونومکس نے خلیوں کی اقسام کے جین اظہار پروفائلز میں فرق کو بے نقاب کرکے، مدافعتی ردعمل کی خصوصیت، مدافعتی خلیوں کے نسبوں اور تعلقات کو روشن کرکے، اور جین ریگولیٹری نیٹ ورک قائم کرکے مدافعتی نظام کی تفہیم پر کافی اثر ڈالا ہے۔ اگرچہ شراکت کی درج ذیل فہرست مکمل نہیں ہے، لیکن اس کا مقصد امیونومک تحقیق کے وسیع اطلاق اور امیونولوجی پر طاقتور نتائج کا مظاہرہ کرنا ہے۔ امیون سیل ایکٹیویشن اور تفریق بی لیمفوسائٹ اینرجی مائیکرواریز نے جین کے اظہار کے نمونوں کو دریافت کیا ہے جو بی لیمفوسائٹس میں اینٹیجن سے چلنے والی ایکٹیویشن یا اینرجی سے متعلق ہیں۔ لمفوسائٹ اینرجی کے راستوں میں کچھ کو شامل کرنا شامل ہوتا ہے، لیکن لمفوسائٹ ایکٹیویشن کے دوران استعمال ہونے والے تمام سگنلنگ راستے نہیں۔ مثال کے طور پر، این ایف اے ٹی اور ایم اے پی کے/ای آر کے کنیز راستے اینجک (یا "روادار") سیل لائنوں میں ظاہر ہوتے ہیں، جبکہ این ایف-کے بی اور سی-جون این-ٹرمینل کینیز راستے نہیں ہوتے ہیں۔ ان 300 جینوں میں سے جو اینٹیجن سے متحرک نییو بی خلیوں کے بعد اظہار میں تبدیل ہوئے تھے، ان میں سے صرف 8 جین روادار بی خلیوں میں منظم کیے گئے تھے۔ ان "رواداری" کے راستوں کو سمجھنے سے امیونوسوپریسو دوائیوں کو ڈیزائن کرنے میں اہم مضمرات ہوتے ہیں۔ روادار بی خلیوں کے یہ جین کے اظہار کے اشارے منشیات کی اسکرینوں کے دوران ایسے مرکبات کی تحقیقات کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں جو قدرتی رواداری کے فعال اثرات کی نقل کرتے ہیں۔ لمفوسائٹ تفریق انسانی لمفوسائٹ تفریق کے دوران جین کے اظہار کے پروفائلز نے بالغ، سادہ بی خلیوں کو ان کی آرام دہ حالت سے جراثیمی مرکز کے رد عمل کے ذریعے اور ٹرمینل تفریق میں پیروی کی ہے۔ ان مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ جرمی مرکز بی خلیات تفریق میں ایک الگ مرحلے کی نمائندگی کرتے ہیں کیونکہ جین کے اظہار کا خاکہ فعال پردیی بی خلیوں سے مختلف ہوتا ہے۔ اگرچہ ان وٹرو کلچر کا کوئی نظام آرام دہ پردیی بی خلیوں کو مکمل جرمی مرکز کے فینوٹائپ کو اپنانے کے لیے آمادہ کرنے کے قابل نہیں رہا ہے، لیکن ان جین کے اظہار کے پروفائلز کو ان وٹرو کلچرز کی کامیابی کی پیمائش کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ وہ جرمی مرکز کی حالت کی نقل کر سکیں کیونکہ وہ تیار ہو رہے ہیں۔ لمفائیڈ بدنیتی ہر 10 میں سے تقریبا 9 انسانی لمفائیڈ کینسر بی خلیوں سے ہوتے ہیں۔ غیر ہڈکن کے لیمفوما کی سب سے عام شکل-پھیلے ہوئے بڑے سیل لیمفوما (ڈی ایل سی ایل) کی ایک بڑی تعداد میں مخصوص امیونوم وسیع اظہار کے نمونوں نے کم از کم دو مختلف ذیلی اقسام کی نشاندہی کی ہے جو پہلے ایک ہی بیماری سمجھی جاتی تھی۔ ان ڈی ایل سی ایل کا ایک ذیلی سیٹ عام جراثیمی مرکز بی خلیوں کی طرح جین کے اظہار کا نمونہ دکھاتا ہے اور اس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ٹیومر سیل ایک جراثیمی مرکز بی سیل سے پیدا ہوا ہے۔ بی سیل بدنیتی کے دیگر سروے سے پتہ چلتا ہے کہ فولیکولر لیمفوما جراثیمی مرکز بی خلیوں کے ساتھ اظہار کی خصوصیات کا اشتراک کرتے ہیں، جبکہ دائمی لیمفوسیٹک لیوکیمیا خلیات آرام دہ پردیی خون کے لیمفوسائٹس سے ملتے جلتے ہیں۔ مزید برآں، ان سیل لائنوں میں سے ہر ایک میں متفرقیت سے یہ بھی پتہ چلتا ہے کہ ہر قسم کے لیمفوما کے اندر مختلف ذیلی اقسام موجود ہیں، جیسا کہ ڈی ایل سی ایل میں دکھایا گیا ہے۔ اس طرح کے علم کو مریضوں کو انتہائی مناسب تھراپی کی طرف لے جانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ بیکٹیریا کے لیے مدافعتی ردعمل میکروفیج کے ردعمل نے مختلف مائکروجنزموں کے لیے میکروفیجز کے عالمی ردعمل کا تجزیہ کیا ہے اور اس بات کی تصدیق کی ہے کہ یہ ردعمل سوزش کے عمل کو برقرار رکھتے ہیں اور کنٹرول کرتے ہیں، اور مائکروجنزموں کو بھی مارتے ہیں۔ یہ آزاد مطالعات بہتر طور پر بیان کرنے میں کامیاب رہے ہیں کہ کس طرح میکروفیجز مختلف مائکروجنزموں کے خلاف حملے کرتے ہیں۔ 132 جینوں کو متاثر کرنے اور 59 جینوں کو دبانے کے لیے ایک "بنیادی نقل کا ردعمل" مشاہدہ کیا گیا۔ متاثر شدہ جینوں میں سوزش کے حامی کیموکائنز اور سائٹوکائنز، اور ان کے متعلقہ ریسیپٹرز شامل ہیں۔ ایک "پیتھوجین مخصوص ردعمل" بھی مشاہدہ کیا گیا۔ پیتھوجین ڈینڈریٹک خلیوں (ڈی سیز) کے لیے ڈینڈریٹک ردعمل میکروفیجز کو سوزش کے عمل کو برقرار رکھنے اور پیدائشی مدافعتی نظام کے ردعمل میں حصہ لینے میں مدد کرتا ہے، لیکن بنیادی انکولی قوت مدافعت بھی حاصل کر سکتا ہے۔ جین کے اظہار کے تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ ڈی سی اپنے مختلف افعال کو عارضی طور پر الگ کرکے "ملٹی ٹاسک" کر سکتے ہیں۔ ایک متعدی ایجنٹ کو پہچاننے کے فورا بعد، نامکمل ڈی سی ایک بنیادی ردعمل کے ذریعے ابتدائی ایکٹیویشن کی حالت میں منتقل ہو جاتے ہیں جس کی خصوصیت پیتھوجین کی شناخت اور فگوسیٹوسس میں شامل جینوں کی تیزی سے کمی، دیگر مدافعتی خلیوں کو سوزش کی طرف بھرتی کرنے کے لیے سائٹوکائن اور کیموکائن جینوں کی ریگولیشن ؛ اور ہجرت کی صلاحیت کو کنٹرول کرنے والے جینوں کا اظہار ہوتا ہے۔ ابتدائی فعال ڈی سیز کو غیر لمفائیڈ ٹشوز سے لمف نوڈس میں منتقل کرنے کے قابل بنایا جاتا ہے، جہاں وہ ٹی سیل کے ردعمل کو نمایاں کر سکتے ہیں۔ یہ ابتدائی ڈی سی کے ردعمل پیدائشی قوت مدافعت سے متعلق ہیں اور ڈی سی کے "بنیادی نقل ردعمل" پر مشتمل ہوتے ہیں۔ پیتھوجین کے مخصوص ردعمل کا ڈی سی کی انکولی قوت مدافعت کو منظم کرنے کی صلاحیت پر زیادہ اثر پڑتا ہے۔ مدافعتی خلیوں کی اقسام میں فرق مدافعتی خلیوں کے مجموعی نقل پروگرام کے درمیان فرق کا موازنہ کرنے سے ایسے پلاٹ پیدا ہو سکتے ہیں جو ہر خلیے کی قسم کو دوسرے تمام خلیوں کے مقابلے میں اس کے اظہار پروفائل کی بہترین عکاسی کرنے کے لیے پوزیشن دیتے ہیں اور خلیوں کی اقسام کے درمیان دلچسپ تعلقات کو ظاہر کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، تھائمک میڈلری ایپیٹیلیل امیون خلیوں سے نقل شدہ پروفائلز دوسرے ایپیٹیلیا کے مقابلے میں لیمفوسائٹس کے قریب نقش کیے گئے۔ یہ تجویز کر سکتا ہے کہ ان دونوں خلیوں کی قسم کے درمیان ایک فعال تعامل موجود ہے اور اس کے لیے مخصوص نقل اور پروٹین کے اشتراک کی ضرورت ہوتی ہے۔ خون کے نظام کے خلیوں سے جین کے اظہار کے پروفائلز کا موازنہ کرتے وقت، ٹی سیل اور بی سیل اپنے متعلقہ خلیوں کی اقسام کے ساتھ مضبوطی سے گروہ بندی کرتے ہیں۔ مختلف ٹی خلیوں کے نقل شدہ خاکے کو دیکھ کر، سائنس دانوں نے دکھایا ہے کہ قدرتی قاتل ٹی خلیات روایتی سی ڈی 4 + ٹی خلیات کی ایک قریبی قسم ہیں، بجائے اس کے کہ ٹی خلیات اور قدرتی قاتل خلیات کے درمیان ایک درمیانی خلیے کی قسم ہے۔ مزید برآں، ڈی سی، قدرتی قاتل خلیات، اور بی خلیات کو ان کے عالمی اظہار پروفائلز کی بنیاد پر مضبوطی سے گروپ کیا جاتا ہے۔ یہ توقع کی جا سکتی ہے کہ بی لیمفوسائٹس اور ٹی لیمفوسائٹس ایک دوسرے سے الگ ہو جائیں گے، یا یہ کہ قدرتی قاتل خلیات ٹی خلیوں سے زیادہ قریب سے متعلق ہوں گے کیونکہ وہ مشترکہ پیش رو، سائٹولیٹک سرگرمی، اور اسی طرح کے ایکٹیویشن مارکر کا اشتراک کرتے ہیں۔ لہذا، امیونومکس نے خلیوں کے نسبوں کے درمیان تعلق قائم کیا ہے جو کلاسیکی نظریات سے الگ ہوتے ہیں۔ مزید برآں، یہ ان مختلف نسلوں کے عالمی اظہار پروفائلز کے درمیان کافی حد تک اوورلیپ کی وجہ سے لیمفائیڈ اور مائیلوئڈ سیل تفریق میں مشاہدہ شدہ پلاسٹکٹی کی بہتر وضاحت کر سکتا ہے۔ امیون سیل ریگولیٹری نیٹ ورک نیٹ ورک جینیاتی تعاملات کی وسیع ترین سطح کی نمائندگی کرتے ہیں اور ان کا مقصد امیونولوجیکل جینوم میں تمام جینوں اور نقل کو جوڑنا ہے۔ سیلولر فینوٹائپز اور تفریق کی حالتیں بالآخر مربوط جینوں کے ان نیٹ ورکس کی سرگرمی سے قائم ہوتی ہیں۔ امیونولوجی کے سب سے مکمل نیٹ ورکس میں سے ایک نے عام اور تبدیل شدہ انسانی بی خلیوں کے درمیان ریگولیٹری رابطوں کو سمجھ لیا ہے۔ یہ تجزیہ ایک درجہ بندی کے نیٹ ورک کی تجویز کرتا ہے جہاں انتہائی جڑے ہوئے جینوں کی ایک چھوٹی سی تعداد (جسے "ہبس" کہا جاتا ہے) زیادہ تر تعاملات کو منظم کرتی ہے۔ پروٹو اونکوجین ایم وائی سی بی خلیوں کے لیے ایک بڑے مرکز اور انتہائی بااثر ریگولیٹر کے طور پر ابھرا۔ خاص طور پر، ایم وائی سی کو براہ راست بی وائی ایس ایل کو کنٹرول کرنے کے لیے پایا گیا، جو ایک انتہائی محفوظ، لیکن ناقص خصوصیت والا جین ہے، اور پورے بی سیل نیٹ ورک کا سب سے بڑا مرکز ہے۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ بی وائی ایس ایل ایک اہم سیلولر مالیکیول اور ایم وائی سی فنکشن کے ایک اہم اثر کنندہ کو انکوڈ کرتا ہے، اور اس کے فنکشن کو واضح کرنے کے لیے اضافی مطالعات کی حوصلہ افزائی کرتا ہے۔ لہذا، نیٹ ورک بنانے کے لیے جین کے اظہار کے اعداد و شمار کا استعمال مدافعتی خلیوں کی تفریق میں انتہائی بااثر جینوں کو ظاہر کر سکتا ہے جن کی شناخت پری جینومک ٹیکنالوجیز نے ابھی تک نہیں کی تھی۔ عملی ایپلی کیشنز ویکسین ڈویلپمنٹ جیسا کہ اسٹیفینیا بامبینی اور رینو راپوولی نے حوالہ دیا ہے، "نئی طاقتور جینومکس ٹیکنالوجیز نے ان بیماریوں کی تعداد میں اضافہ کیا ہے جن سے ٹیکہ کاری کے ذریعے نمٹا جا سکتا ہے، اور تحقیق اور ویکسین تیار کرنے کے لیے وقت کم کیا ہے۔" ہائی تھرو پٹ جینومکس ٹیکنالوجیز کے ساتھ مل کر پیتھوجینز کے مکمل جینوم سیکوینس کی دستیابی نے ویکسین کی ترقی کو تیز کرنے میں مدد کی ہے۔ ریورس ویکسینولوجی وائرل، بیکٹیریل، یا پرجیوی پیتھوجینز کے جینومک تسلسل کا استعمال کرتی ہے تاکہ ممکنہ طور پر انکوڈنگ جینز کی شناخت کی جا سکے جو پیتھوجینسیس کو فروغ دیتے ہیں۔ ریورس ویکسینولوجی کی پہلی ایپلی کیشن نے نیسیریا میننگائٹیڈس سیرو گروپ بی کے خلاف ویکسین کے امیدواروں کی نشاندہی کی۔ کمپیوٹیشنل ٹولز نے ترتیب کی خصوصیات کی بنیاد پر مین بی پیتھوجینک تناؤ کے مکمل جینوم تسلسل سے 600 پوٹیٹو سطح سے بے نقاب یا خفیہ پروٹین کی نشاندہی کی۔ یہ تخیلاتی پروٹین ای کولی میں ظاہر کیے گئے، صاف کیے گئے، اور چوہوں کو حفاظتی ٹیکے لگانے کے لیے استعمال کیے گئے۔ چوہوں کے امیون سیرا کا استعمال کرتے ہوئے کیے گئے ٹیسٹوں میں ان پروٹینوں سے حفاظت کرنے کے لیے اینٹی باڈیز کی صلاحیت کا اندازہ لگایا گیا۔ مضبوط مدافعتی ردعمل حاصل کرنے کے قابل پروٹینوں کو مینینجائٹائڈز کے تناؤ کے ایک پینل میں ترتیب کے تحفظ کے لیے چیک کیا گیا اور پینل میں زیادہ تر تناؤ کے خلاف مدافعتی ردعمل ظاہر کرنے کے قابل اینٹیجن کے مزید انتخاب کی اجازت دی گئی۔ ان اینٹیجن ترتیبات کی بنیاد پر، سائنس دان نیسیریا مینینیٹائڈس کے خلاف ایک عالمگیر "کاک ٹیل" ویکسین تیار کرنے میں کامیاب ہوئے ہیں جو قوت مدافعت کو فروغ دینے کے لیے پانچ اینٹیجن استعمال کرتا ہے۔ اسی طرح کے طریقے مختلف قسم کے دیگر انسانی پیتھوجینز کے لیے استعمال کیے گئے ہیں، جیسے کہ اسٹریپٹوکوکس نمونیا، کلیمیڈیا نمونیا، بیسیلس اینتھریسس، پورفیروموناس جنجیوالس، مائیکوبیکٹیریم ٹیوبرکلوسس، ہیلیکوبیکٹر پائلوری، اور دیگر۔ مزید برآں، وائرس کے خلاف ویکسین تیار کرنے کے لیے مطالعات شروع ہو چکے ہیں۔ بیماری کی تشخیص ریسیپٹرز اور سگنل ٹرانسڈکشن کے راستوں کی انوینٹری جو مدافعتی خلیات جسم کی نگرانی اور دفاع کے لیے استعمال کرتے ہیں، پردیی خون کے خلیوں میں تبدیل شدہ جین کے اظہار کے دستخطی نمونوں کو جنم دیتے ہیں جو انفیکشن یا چوٹ کی نوعیت کی عکاسی کرتے ہیں۔ لہذا، پردیی خون کے خلیوں کی خصوصیت کے اظہار پروفائلز کو پہچاننا ان خلیوں کو جادوئی بیماریوں یا ایجنٹوں کا پتہ لگانے کے لیے "جاسوسوں" کے طور پر بھرتی کرکے ایک طاقتور تشخیصی ذریعہ ہو سکتا ہے جنہیں میزبان سے آسانی سے کلچر نہیں کیا جا سکتا۔ مثال کے طور پر، فائبرو بلاسٹ کے سائٹومیگالو وائرس (سی ایم وی) انفیکشن اور ٹی لیمفوسائٹس کے ایچ ٹی ایل وی-I انفیکشن نے جین کے اظہار کے الگ الگ پروفائلز کا انکشاف کیا۔ سی ایم وی انفیکشن نے ایک منفرد انٹرفیرون ردعمل کو جنم دیا جبکہ ایچ ٹی ایل وی-1 انفیکشن نے این ایف-کے بی ٹارگٹ جینز کو جنم دیا۔ سفید خون کے خلیوں کی ایک قسم کی بھی دوبارہ جانچ کی گئی ہے جس میں بیکٹیریل نمائش اور امیونوم کا اظہار استعمال شدہ بیکٹیریل تناؤ کی قسم کی بنیاد پر مختلف ہے۔ پردیی خون کے جین کے اظہار کی تبدیلی کی نگرانی سے انفیکشن کے کورس کا تعین کرنے میں بھی مدد مل سکتی ہے اور مریضوں کو ان کی بیماری کے مرحلے کے مطابق تھراپی کے ساتھ علاج کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔ یہ نقطہ نظر پہلے ہی سیپسس کے خلاف استعمال کیا جا چکا ہے-ایک ایسی بیماری جو واقعات کی ایک متوقع لائن کے ذریعے ترقی کرتی ہے۔ جین کے اظہار کے اشارے میں تبدیلیاں علامات کے کلینیکل اضافے سے پہلے ہو سکتی ہیں، جیسے ایک سے زیادہ سکلیروسیس میں، اور ڈاکٹروں کو ان "بھڑک اٹھنے" کو کلی میں چپکانے کی اجازت دیتی ہیں۔ امیونولوجیکل جینوم پروجیکٹ مدافعتی نظام جینیاتی اور سگنلنگ راستوں کا ایک نیٹ ورک ہے جو تعامل کرنے والے خلیوں کے نیٹ ورک سے جڑا ہوا ہے۔ امیونولوجیکل جینوم پروجیکٹ ماؤس کے مدافعتی نظام میں تمام خلیوں کی آبادی کے لیے پروٹین کوڈنگ جین کے اظہار کا ایک مکمل مجموعہ تیار کرنے کی کوشش کرتا ہے۔ یہ مختلف خلیوں کی آبادی کے اندر مستحکم حالت کے حالات دونوں کا تجزیہ کرتا ہے، اور قدرتی جینیاتی پولیمرفزم، جین ناک آؤٹ، آر این اے آئی کے ذریعہ جین ناک ڈاؤن، یا منشیات کے علاج سے پیدا ہونے والی جینیاتی اور/یا ماحولیاتی پریشانیوں کے جواب میں۔ ریورس انجینئر یا امیون سیل ریگولیٹری نیٹ ورک کی پیش گوئی کرنے کے لیے کمپیوٹیشنل ٹولز ان اظہار پروفائلز کا استعمال کرتے ہیں۔ 2008 تک، امگن پروجیکٹ میں پورے ریاستہائے متحدہ میں سات امیونولوجی اور تین کمپیوٹیشنل بائیولوجی لیبارٹریز شامل تھیں اور مدافعتی نظام میں شامل 200 سے زیادہ خلیوں کی آبادی کی شناخت اور وضاحت کی گئی تھی۔ اس کنسورشیم نے مخصوص جینوں کے اظہار کے نمونوں، مشترکہ طور پر منظم جینوں کے نیٹ ورک، اور ایسے جینوں کو تلاش کرنے کے لیے ایک ڈیٹا براؤزر بنایا ہے جو خلیوں کی اقسام میں قابل اعتماد طور پر فرق کر سکتے ہیں۔ خام ڈیٹا این سی بی آئی کے جین ایکسپریشن اونیبس سے بھی قابل رسائی ہے۔ ڈیٹا بیس امیون رسپانس ان سلیکو (آئی آر آئی ایس) ریفرنس ڈیٹا بیس آف امیونو سیلز امیونولوجیکل جینوم پروجیکٹ امیونو ایپیٹوپ ڈیٹا بیس اینڈ اینالیسس ریسورس (آئی ای ڈی بی) آئی ایم جی ٹی ایس وائی ایف پی ای آئی ٹی آئی اینی جین ایم ایچ سی بی این آئی پی ڈی ایپیٹوم الرجیم یہ بھی دیکھیں امیونوپروٹومکس حوالہ جات