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To recognize and react against unknown proteins, B and T lymphocytes express unique, randomly generated receptors capable of evolving to refine their specificity. These receptors form the immune repertoire, a dynamic and highly diverse library, specific to each individual. The sequencing of these genes now makes it possible to map this repertoire, which provides information both on the individual's immunological history and on their future response capabilities.

Mais l’analyse du répertoire reste un défi majeur : chaque être humain possède 10^{11} récepteurs uniques, dont une majorité qui lui sont exclusifs. Surtout, les interactions entre ces récepteurs et leurs antigènes cibles sont complexes avec les outils actuels. De fait, l’immense majorité des couples anticorps-antigènes sont inconnus, une véritable « matière noire » immunologique, que notre équipe s’attache à éclaircir en combinant méthodes expérimentales et computationnelles.

Experimental methods for measuring interactions : Notre équipe développe des technologies haut débit, alliant séquençage et biologie moléculaire, pour quantifier les affinités entre des milliers d’anticorps et leurs cibles potentielles. Ces approches permettent d’identifier les antigènes reconnus, de découvrir des anticorps d’intérêt thérapeutique ou diagnostique, et d’étudier la maturation d’affinité, l’évolution des anticorps.

Représentation du paysage d’affinité de 65536 variants d’un anticorps à spectre large contre l’hémagluttinine de la grippe H1, see here.

Computational models to decipher the repertoire In parallel, we design statistical models to analyze the diversity of repertoires, predict the receptors active against a given target, and simulate their evolution. By integrating experimental data and theories from physics and population genetics, we seek to understand the rules of immune recognition and generate virtual repertoires to test hypotheses.

Arbre phylogénétique d’une famille d’anticorps. Lorsqu’ils rencontrent un antigène les anticorps évoluent et forment ces parfois très larges familles d’anticorps. Nous cherchons à déterminer les paramètres de cette évolution et à quel point elle peut-être l’influencer.

Publications

2024
Natanael Spisak, Gabriel Athens, Thomas Dupic, Thierry Mora, Aleksandra Walczak, Combining mutation and recombination statistics to infer clonal families in antibody repertoires, <i>eLife</i>, 2024, 13, pp.e86181. <a target="_blank" href="https://dx.doi.org/10.7554/eLife.86181">⟨10.7554/eLife.86181⟩</a>.
2024
Abbate MF, Dupic T, Vigne E, Shahsavarian MA, Walczak AM, Mora T, Computational detection of antigen-specific B cell receptors following immunization. Proc Natl Acad Sci USA 2024 Aug; 121(35): e2401058121.
2024
Dupic T, Phillips AM, Desai MM, Protein sequence landscapes are not so simple: on reference-free versus reference-based inference. bioRxiv 2024 Jan; (): .
2023
Moulana A, Dupic T, Phillips AM, Desai MM, Genotype-phenotype landscapes for immune-pathogen coevolution. Trends Immunol 2023 May; 44(5): 384-396.
2023
Moulana A, Dupic T, Phillips AM, Chang J, Roffler AA, Greaney AJ, Starr TN, Bloom JD, Desai MM, The landscape of antibody binding affinity in SARS-CoV-2 Omicron BA.1 evolution., Elife 2023 Feb; 12(): .
2023
Phillips AM, Maurer DP, Brooks C, Dupic T, Schmidt AG, Desai MM, Hierarchical sequence-affinity landscapes shape the evolution of breadth in an anti-influenza receptor binding site antibody. Elife 2023 Jan; 12(): .
2022
Moulana A, Dupic T, Phillips AM, Chang J, Nieves S, Roffler AA, Greaney AJ, Starr TN, Bloom JD, Desa..., Compensatory epistasis maintains ACE2 affinity in SARS-CoV-2 Omicron BA.1., Nat Common 2022 Nov; 13(1): 7011.
2021
Phillips AM, Lawrence KR, Moulana A, Dupic T, Chang J, Johnson MS, Cvijovic I, Mora T, Walczak AM, D..., Binding affinity landscapes constrain the evolution of broadly neutralizing anti-influenza antibodies. Elife 2021 Sep; 10(): .
2021
Paul Gueguen, Christina Metoikidou, Thomas Dupic, Myriam Lawand, Christel Goudot, Sylvain Baulande, ..., Contribution of resident and circulating precursors to tumor-infiltrating CD8 + T cell populations in lung cancer, <i>Science Immunology</i>, 2021, 6 (55), pp.eabd5778. <a target="_blank" href="https://dx.doi.org/10.1126/sciimmunol.abd5778">⟨10.1126/sciimmunol.abd5778⟩</a>.
2021
Dupic T, Bensouda Koraichi M, Minervina AA, Pogorelyy MV, Mora T, Walczak AM, Immune fingerprinting through repertoire similarity. PLoS Genet 2021 Jan; 17(1): e1009301.
2020
Zachary Sethna, Giulio Isacchini, Thomas Dupic, Thierry Mora, Aleksandra Walczak, Yuval Elhanati, Population variability in the generation and thymic selection of T-cell repertoires, <i>PLoS Computational Biology</i>, 2020, 16 (12), pp.e1008394. <a target="_blank" href="https://dx.doi.org/10.1371/journal.pcbi.1008394">⟨10.1371/journal.pcbi.1008394⟩</a>.
2019
Thomas Dupic, Quentin Marcou, Aleksandra M. Walczak, Thierry Mora, Genesis of the αβ T-cell receptor, <i>PLoS Computational Biology</i>, 2019, 15 (3), pp.e1006874. <a target="_blank" href="https://dx.doi.org/10.1371/journal.pcbi.1006874">⟨10.1371/journal.pcbi.1006874⟩</a>.