Luận văn Ứng dụng hệ thống nhận dạng miễn dịch nhân tạo mờ trong chẩn đoán ung thư

Trang 19 Chương 2 Các hệ thống miễn dịch: Tự nhiên và Nhân tạo Chương 2 khảo sát nền tảng của việc xây dựng hệ thống học từ ý tưởng miễn dịch tự nhiên (Natural Immune System - NIS). Ở đây, các thành phần trong hệ thống miễn dịch sinh học được nêu ra, nhằm giải thích khung làm việc chung của hệ thống học miễn dịch này. Thông qua NIS, hệ thống miễn dịch nhân tạo được hình thành dựa trên một số cơ chế học và nhớ trong tự nhiên. Những khái niệm cơ bản này sẽ giúp cho việc tiếp cận thuật toán được nhanh chóng và dễ dàng hơn. 2.1 Hệ thống miễn dịch tự nhiên Khi nói về hệ thống miễn dịch, ý tưởng cho việc học hay nhận dạng không hề xuất hiện trong suy nghĩ. Hệ thống miễn dịch được xem như một người bảo vệ tuyệt vời, tránh đi những sinh vật siêu vi có thể gây tử vong hoặc phá hoại cơ thể, truyền đi sự bảo vệ cơ thể đúng như nhiệm vụ của nó. Việc học ứng dụng ở đâu tại đây? Nếu xem xét một cách đầy đủ, chúng ta có thể thấy rằng hệ thống miễn dịch có khả năng học và phát triển qua thời gian. Khái niệm tiêm chủng hay vacxin là những ví dụ điển hình nhất. Cơ thể luôn tiếp xúc với các mầm bệnh. Khi tiêm một lượng nhỏ mầm bệnh vào cơ thể, hệ miễn dịch bảo vệ chúng ta trong những lần tiếp xúc với mầm bệnh tiếp sau đó bằng cách nào? Bằng cách nào hệ miễn dịch có khả năng làm tiêu tan nhanh chóng những mầm bệnh có thể hoặc không thể thấy được? Như vậy, chắc chắn phải tồn tại ít nhất một cơ chế nhớ cho hệ miễn dịch và có những dấu hiệu từ kinh nghiệm hàng ngày để hệ miễn dịch học cách bảo vệ cơ thể. Điều gì Trang 20 trong hệ miễn dịch cho phép học từ những tương tác với môi trường và cung cấp sự phản ứng thích hợp khi đối mặt với những trường hợp tương tự (mầm bệnh)? 2.1.1 Các thành phần miễn dịch Hệ thống miễn dịch có thể được xem như một hệ thống các lớp: đầu tiên là da, sau đó là các cơ quan thụ cảm nhận dạng những mẫu bệnh để đưa cho các lớp khác trong hệ thống. Khả năng nhận dạng mẫu của những tế bào bẩm sinh này khá ổn định trong suốt đời sống của sinh vật. 2.1.1.1 Bạch cầu Bạch cầu là nơi mà việc học và thích nghi trong hệ miễn dịch xảy ra, là nơi mà sự phản ứng miễn dịch thích hợp xuất hiện. Ngoài ra, bạch cầu bao gồm những cấu trúc khá phức tạp, nhưng chúng ta chỉ quan tâm đến các loại bạch cầu – tế bào T và tế bào B. Hai tế bào này có tên từ nơi sản sinh ra nó (thymus, tuyến ức và bone- marrow, tủy xương). Hai tế bào này quan trọng như thế nào đối với khả năng tương tác và thay đổi phản ứng khi mầm bệnh (còn gọi là kháng nguyên) xâm nhập? Do các tế bào miễn dịch phải biết cách không tấn công cơ thể mà chỉ tấn công kháng nguyên, nên cần có một vài cơ chế truyền bá tri thức này đến cấp tế bào. Đối với tế bào T, điều này được thực hiện thông qua quá trình trưởng thành và lựa chọn âm tính. Các tế bào T chưa trưởng thành trong tuyến ức phải tiếp xúc với chính chúng liên tục, tế bào nào tự phản ứng sẽ bị tiêu hủy. Tuy nhiên, sau một khối lượng tiếp xúc nào đó, nếu tế bào T không phản ứng lại chính nó thì nó được phép đi vào cơ thể như một tế bào T trưởng thành. Quá trình này gọi là sự lựa chọn âm tính và thông qua nó, chúng ta có một hệ miễn dịch với các tế bào T có khả năng phản ứng với các kháng nguyên có hại (hoặc ít nhất là không phản ứng với chính nó). Như vậy, các tế bào T phải học cách phản ứng với sự nguy hiểm hay không nguy hiểm, vì trong cơ thể có rất nhiều những tác nhân vô hại như thức ăn trong ruột, dạ con, tử cung… Thông qua quá trình nhận dạng mẫu và học trong hệ miễn dịch, tế bào T (hay cụ thể hơn là tế bào T hỗ trợ) sẽ đưa mẫu kháng nguyên vào tế Trang 21 bào B, tế bào này cũng phản ứng với kháng nguyên theo cách riêng và tăng nhanh số lượng để bảo vệ cơ thể chống lại vật lạ. Hình 2.1: Phản ứng miễn dịch kháng nguyên tổng quát Theo hình 2.1, đầu tiên, kháng nguyên xâm nhập vào cơ thể, chạm trán với những tế bào kháng nguyên chuyên dụng (Specialized Antigen Presenting Cell – APC) và phân chia thành những peptide kháng nguyên (I). Những mẫu peptide này kết hợp với những phân tử mô phức hợp chính (Major Histocompatibility Complex – MHC) tồn tại trong APC (II). Sự kết hợp MHC – peptide trên bề mặt tế bào, bị tế bào T phát hiện và là nguyên nhân gây kích thích (III). Các tế bào T kích thích tiết ra những lymphokines như những tín hiệu báo động cho các đơn vị khác phản ứng với sự phát hiện này. Tế bào B là một trong những đơn vị nhận được tín hiệu và bị kích thích bởi những kháng thể của nó xuất hiện trong cùng thời điểm (IV). Lúc này, tế Tế bào T kích thích Tế bào B Lymphokines ( IV ) ( V ) ( VI ) Tế bào B kích thích ( VII ) APC MHC protein Kháng nguyên Peptide Tế bào T ( I ) ( II ) ( III ) Trang 22 bào B bị kích thích sẽ tạo ra những kháng thể trên bề mặt của nó (V). Những kháng thể này kết hợp với kháng nguyên và làm vô hiệu hóa chúng, truyền tín hiệu cho các thành phần khác trong hệ miễn dịch để phá hủy phức hợp kháng nguyên – kháng thể (VI). Bây giờ chúng ta sẽ khảo sát những tế bào bạch cầu chủ yếu, tế bào B. Như đã nói, tế bào B phát triển từ tủy xương và tương tác với tế bào T để sản xuất ra sự phản ứng miễn dịch. Ngoài mặt của mỗi tế bào B là tập hợp những kháng thể đồng nhất về mặt cấu trúc / hóa học. Đó là những kháng thể ràng buộc với những mẫu kháng nguyên và sản sinh một sự phản ứng dựa trên mức độ nhận dạng trong quá trình hưởng ứng với một kháng nguyên. Công đoạn nhận dạng được thực hiện và sự phản ứng của tế bào B khi trả lời nhận dạng này sẽ hình thành vấn đề chính trong hệ thống học miễn dịch. Trong lý thuyết thực hiện hệ miễn dịch, có vài đề xuất khác nhau đề cập đến cách mà tế bào B nào đó tương tác với một kháng nguyên và cách mà tương tác này ảnh hưởng đến sự dừng lại của hệ thống. Lý thuyết lựa chọn dòng nói rằng, khi một kháng nguyên xâm nhập vào hệ miễn dịch, các tế bào B tùy ý được chọn dựa trên sự phản ứng của chúng với kháng nguyên này để trải qua sự tạo dòng và mở rộng nhanh chóng. Khi một kháng nguyên được đưa vào một tế bào B, những kháng thể của tế bào B phản ứng lại kháng nguyên tùy theo mức độ. Sự phản ứng này thường gọi là sự tương đồng của tế bào B đó (hay kháng thể) với kháng nguyên đã cho. Những tế bào B có độ tương đồng đủ (dựa trên một vài ngưỡng phản ứng bên trong) được phép sản xuất con liên quan đến mức tương đồng. Điều này cho phép sự mở rộng tế bào nhanh chóng để tấn công kháng nguyên xâm nhập. Đặc biệt hơn, khi một tế bào B nhận dạng một kháng nguyên, nó đòi hỏi sự kích thích từ tế bào T hỗ trợ để phản ứng. Sự cùng kích thích này sẽ chuyển tế bào T vào tế bào huyết thanh, nơi tập trung những kháng thể tự do để làm việc với tế bào T hủy diệt, nhằm làm vô hiệu hóa sự đe dọa của kháng nguyên. Khi nguy cơ sụt giảm, các tế bào B bị kích thích cao bởi kháng nguyên sẽ được chọn để trở thành tế bào Trang 23 nhớ, cho phép phản ứng lần hai nhanh chóng nếu có một kháng nguyên tương tự xâm nhập trong tương lai. 2.1.1.2 Không gian hình thái Một cách đơn giản, phạm vi kháng nguyên và sự phản ứng kháng thể có thể được xem như một không gian trừu trượng. Các thuộc tính của kháng nguyên và kháng thể, chẳng hạn như sự hiện diện hay vắng mặt của một dây chuyền hóa học, chuỗi DNA… có thể xác định tọa độ trong không gian. Không gian này được xem như không gian hình thái của hệ miễn dịch. Khi thảo luận về không gian hình thái và phạm vi nhận dạng kháng thể của một kháng nguyên, có một hình cầu phạm vi ảnh hưởng hay nhận dạng, bắt nguồn từ mỗi kháng thể / tế bào B. Một kháng nguyên định vị dựa trên tọa độ trong không gian hình thái, trong khối cầu nhận dạng của kháng thể đã cho / tế bào B, được nhận dạng bởi kháng thể đã cho / tế bào B này. Một cách hình thức thì có một ngưỡng nào đó cho mỗi kháng thể / tế bào B để định nghĩa khối cầu nhận dạng của nó. Hình 2.2: Khái niệm không gian hình thái Hình 2.2 biểu diễn ba tế bào và vùng nhận dạng của chúng, được mô tả bởi các kháng nguyên rơi vào trong hay ngoài vùng ảnh hưởng của tế bào. Điều này cho Trang 24 phép một kháng thể / tế bào B so khớp từng phần với một kháng nguyên và vẫn phản ứng sự nguy hiểm này một cách hiệu quả. Hơn nữa, nó cho phép chúng ta thảo luận ý tưởng về một kho miễn dịch bao phủ toàn bộ không gian hình thái. Nghĩa là không cần một so khớp “một kháng thể - một kháng nguyên” trong hệ miễn dịch để có câu trả lời thích hợp cho một kháng nguyên. Trên thực tế, ý tưởng này khá vô lý. Số lượng kháng nguyên có thể là rất lớn, ngược lại hệ miễn dịch có số lượng tế bào miễn dịch hạn chế tại mọi thời điểm. Lúc này, số tế bào hạn chế này vẫn có khả năng nhận dạng và phá hủy những kháng nguyên nguy hiểm. Như vậy, hệ miễn dịch phải tổng quát hóa các mẫu tương tự và thể hiện ý tưởng bao phủ không gian hình thái và khối cầu nhận dạng để thực hiện nhiệm vụ của nó. 2.1.1.3 Sự phản ứng kháng thể - kháng nguyên Như đã thảo luận về không gian hình thái và độ bao phủ, một kháng nguyên đã cho nằm trong khối cầu nhận dạng của tế bào B không có nghĩa nó cùng phản ứng với kháng nguyên thứ hai rơi vào trong khối cầu này. Khái niệm về mức tương đồng với kháng nguyên, thậm chí trong phạm vi khối cầu, đưa ra những cường độ phản ứng khác nhau, chẳng hạn như một kháng nguyên rơi gần một kháng thể trong không gian hình thái sẽ tạo ra một phản ứng mạnh hơn kháng nguyên ở xa trung tâm kháng thể thực sự của khối cầu. Đây chính là khái niệm về sự trưởng thành ái lực và siêu trưởng thành xôma. Tế bào B được chọn dựa trên mức tương đồng với kháng nguyên để sản xuất một số lượng dòng. Mục đích của quá trình này làm tăng gấp đôi khả năng nhận diện và tiêu diệt kháng nguyên. Ban đầu, các dòng được sản xuất để tấn công hoặc vô hiệu hóa kháng nguyên xâm hại. Những tế bào có mức tương đồng cao hơn được phép sản sinh nhiều dòng hơn vì chúng sẽ đối phó với kháng nguyên thích hợp hơn. Mục đích thứ hai của việc sản sinh dòng là phát triển hệ miễn dịch thành thạo trong việc nhận dạng và phản ứng với kháng nguyên thông qua quá trình trưởng thành ái lực (trưởng thành tương đồng) bằng đột biến. Tỷ lệ đột biến trong hệ miễn dịch khá cao đối với một số tế bào và có biến đổi rõ rệt. Tế bào con B chịu đột biến tỷ lệ nghịch với giá trị tương đồng của nó. Những tế bào có giá trị tương đồng cao hơn (do đó nhận dạng kháng nguyên tốt hơn) đột biến ít hơn Trang 25 những tế bào có giá trị thấp hơn. Trong suốt quá trình này, sự tương đồng của những tế bào B phát sinh sau sẽ tốt hơn (trưởng thành hơn) trong việc phản ứng kháng nguyên, và sự đa dạng hơn sẽ thêm vào hệ thống bằng sự khai thác tỷ lệ đột biến cao của những tế bào có độ tương đồng thấp hơn. Bằng cách mô tả sự mở rộng dòng tế bào B và sự phản ứng kháng nguyên, hệ miễn dịch sẽ phát triển không điều khiển được với một số lượng lớn dòng đột biến. Tuy nhiên, chỉ khi có tỷ lệ đột biến và tỷ lệ dòng đưa vào trong tế bào B cao, thì sẽ xuất hiện một mức độ đào thải tế bào cao. Bản chất của đột biến là tác động lên số lượng lớn tế bào không còn hữu ích trong việc kết buộc với kháng nguyên. Trên thực tế, nhiều đột biến có thể gây hại cho chính nó. Tuy nhiên, hệ miễn dịch sẽ tự điều chỉnh. Số lượng tế bào miễn dịch trong hệ thống tại bất cứ thời điểm nào luôn dao động quanh một hằng số. Những tế bào B có độ tương đồng thấp bị thanh lọc thường xuyên thông qua quá trình đào thải tế bào. Cơ chế đào thải tế bào được xem như một tỷ lệ thay thế cao giữa các tế bào có độ tương đồng thấp trong hệ miễn dịch. 2.1.2 Nhớ và học Khi hai kháng nguyên tương tự cùng xâm nhập, hệ miễn dịch phản ứng nhanh và hiệu quả bằng cách nào? Chắc chắn hệ miễn dịch phải sở hữu một vài cơ chế học, chẳng hạn như sử dụng vacxin với liều lượng mầm bệnh nhỏ, cơ thể có khả năng phòng ngừa những mầm bệnh này khi có cơ hội tái tiếp xúc. Ở đây, bộ nhớ được duy trì ra sao? Tại sao khả năng phản ứng với mầm bệnh không mất đi sau quá trình chết tế bào do tiếp xúc với kháng nguyên? Thứ nhất, sau khi tiếp xúc với kháng nguyên, tế bào nhớ trưởng thành được bảo quản trong hệ thống. Ở lần tiếp xúc tiếp theo, tế bào nhớ này được phép sản xuất dòng nhanh hơn nhiều so với tế bào B để phản ứng với kháng nguyên hay những kháng nguyên có cấu trúc tương tự. Thứ hai, một trong những mục đích (ngoại trừ việc vô hiệu hóa thực sự quá trình xâm hại của kháng nguyên) của việc lựa chọn dòng, trưởng thành ái lực và siêu Trang 26 trưởng thành xôma nhằm mục đích phát triển tế bào nhớ cho phép đáp ứng nhanh chóng nhiệm vụ trong tương lai. Do đó, nhớ được duy trì thông qua sự tổng hợp các tế bào nhớ. Tập tế bào nhớ cũng tiến triển theo thời gian khi phản ứng với môi trường nhưng biến dạng chậm hơn so với tế bào miễn dịch đặc thù. Điều này giúp cho quá trình đào thải tế bào xảy ra ít hơn. Một vấn đề nữa không thể bỏ qua đó là sự tương tác giữa các tế bào miễn dịch với chính nó. Mỗi tế bào B sẽ kết nối với tế bào B láng giềng. Những kết nối này cung cấp sự kích thích và sự ngăn chặn cho các tế bào láng giềng. Ở đây, tồn tại một mức cân bằng tốt giữa các tế bào không nhận đủ kích thích và cuối cùng bị đào thải. Khi một kháng nguyên xâm nhập vào mạng miễn dịch, một tín hiệu kích thích / ngăn chặn giữa mạng lưới tế bào xuất hiện, với tế bào láng giềng có mức tương đồng cao hơn thì kháng nguyên nhận kích thích nhiều hơn, và mức tương đồng thấp hơn thì nhận ngăn chặn nhiều hơn. 2.1.3 Tính đa dạng và tính phân phối Sự tương tác giữa tế bào B và tế bào T, giữa tế bào T và tế bào miễn dịch khác trên thực tế là rất phức tạp. Rất nhiều tương tác xảy ra giữa các thành phần miễn dịch, chẳng hạn như các phân bào, kháng nguyên, tế bào T, tế bào B... Tính đa dạng này đóng vai trò chính trong việc học và thích nghi của hệ miễn dịch. Thêm nữa, hệ miễn dịch vốn có tính phân phối. Các tế bào hệ thống miễn dịch có thể tìm thấy ở nhiều nơi khác nhau trong cơ thể: từ gan cho đến hạch bạch huyết. Sự phân phối hệ miễn dịch cố hữu chứng tỏ rằng không có điều khiển trung tâm cho nó. Mỗi thành phần tự phát triển để hoạt động chứ không có giám sát trực tiếp, tuy nhiên, điều này không có nghĩa là nó không hợp tác với nhau trong hệ thống mà vẫn tồn tại những tương tác nhất định. Trang 27 2.1.4 Bản chất của tự nhận biết Hệ miễn dịch có khả năng bảo vệ chúng ta khỏi những thành phần thuộc cơ thể hay không? Những vật chất cấu thành cơ thể như protein, axit amin… cũng có cùng vật chất cấu thành sinh vật thâm nhập. Vì vậy, hệ miễn dịch phải có cách nhận biết để không tấn công chính cơ thể mà phải tấn công những kẻ thâm nhập không thuộc cơ thể. Hệ miễn dịch có thực sự có khả năng tự nhận biết chính nó dựa trên tri thức trước đó hay không? Theo lý thuyết, nó chỉ có khả năng nhận biết nguy cơ hay không nguy cơ, chứ không có tri thức để xây dựng hệ miễn dịch cho phép định nghĩa việc tự nhận biết chính nó. Hơn nữa, khái niệm tự nhận biết xuất hiện trong những tương tác của tế bào bạch cầu với nhau cũng như tương tác giữa những tế bào này với kháng nguyên. Các kháng nguyên bị đào thải chỉ bởi vì nó không phù hợp với mô hình tự nhận biết của hệ miễn dịch. Tuy nhiên, hệ miễn dịch có thể phát triển những khu vực cho phép kháng nguyên không gây hại tồn tại trong hệ thống mà không tấn công nó. 2.2 Hệ thống miễn dịch nhân tạo Các yếu tố căn bản cần thiết để phát triển thuật toán AIRS sẽ được trình bày ở phần này. Chúng ta đã xem xét một số nguyên lý cơ bản của hệ miễn dịch tự nhiên và khám phá khả năng ứng dụng trong các hệ miễn dịch nhân tạo. Do đó, cấu trúc hệ miễn dịch nhân tạo cũng có những yếu tố cấu thành hệ thống nhận dạng tương tự như thế. 2.2.1 Kháng nguyên, kháng thể và tế bào B Nguyên lý miễn dịch căn bản nhất trong thuật toán AIRS là sự hiện diện của tế bào B. Hệ miễn dịch tự nhiên chứa một số lượng lớn tế bào B nhằm tạo những cơ chế phản ứng miễn dịch thích hợp. Nó được hình thành thông qua một quá trình bao gồm nhận dạng, kích thích và tăng sinh (lựa chọn dòng). Tế bào B có thể chống lại sự xâm lấn của các tế bào lạ phụ thuộc vào khả năng kết buộc giữa các điểm gắn kết của kháng thể với những quyết định kháng nguyên của tế bào xâm lấn. Sau đó sự Trang 28 tương tác giữa kháng nguyên và kháng thể này đưa ra khả năng nhận dạng của tế bào B. Như vậy, tế bào B đóng một vai trò quan trọng trong đáp ứng miễn dịch với kháng nguyên. Dựa trên sự kết buộc giữa kháng nguyên và kháng thể, tế bào B bị kích thích. Sau khi bị kích thích, tế bào B trải qua một quá trình dòng hóa và chuyển hóa để nhanh chóng sản xuất các con của chúng. Con của chúng sau đó sẽ tấn công và tiêu diệt các vật thể lạ. Vì vậy, có một mối quan hệ gần gũi giữa sự nhận dạng và cơ chế đáp ứng trong hệ miễn dịch. Trong các hệ miễn dịch nhân tạo dùng cho nhận dạng mẫu, tế bào B là thành phần căn bản của máy học. Cụ thể hơn, cơ chế nhận dạng nguyên thủy xây dựng trên sự kết buộc kháng thể - kháng nguyên. Có rất nhiều phương pháp tính độ kết buộc này, trong đó, khoảng cách Euclidean giữa vectơ đặc trưng của tế bào B bị kích thích và vectơ đặc trưng của bộ dữ liệu huấn luyện thường dùng để xác định khả năng gắn kết giữa kháng thể của tế bào và kháng nguyên của sinh vật xâm lấn. Ngoài ra, khoảng cách Hamming cũng được dùng để tính khoảng cách cho độ tương đồng này. Tất cả các cách tiếp cận đều cố gắng để cung cấp một cơ chế có thể tính toán được nhằm kích thích sự tương tác giữa cách biểu diễn dữ liệu đang tồn tại trong hệ thống (xem như kháng thể) và những bộ dữ liệu huấn luyện (xem như kháng nguyên). Tất cả các hệ thống miễn dịch nhân tạo dùng nguyên lý kích thích tế bào B để tạo thêm các cơ chế học thích nghi. 2.2.2 Quả cầu nhận dạng nhân tạo và sự cạnh tranh tài nguyên Một tế bào B có thể hiểu đơn giản là một kháng thể đơn. Kháng thể này được xem như một chuỗi kí tự trong không gian tìm kiếm đặc trưng của vấn đề mà mỗi thành phần trong chuỗi là một đặc trưng khác nhau. Vì thế một tế bào B cùng với kháng thể của nó đại diện cho một điểm cụ thể trong toàn bộ không gian đặc trưng. Như vậy, sự quan sát các hệ miễn dịch tự nhiên tạo nên khái niệm quả cầu nhận dạng nhân tạo (Artificial Regconition Ball - ARB) cho hệ thống AIRS. Trang 29 Về cơ bản, một ARB đại diện cho một số lượng đông đảo tế bào B có kháng thể giống nhau và được xem là tài nguyên của hệ thống. Một hệ thống miễn dịch nhân tạo bao gồm rất nhiều ARB, cung cấp cơ chế nhớ cho hệ thống. Số lượng các tài nguyên có sẵn bị giới hạn bởi một con số xác định. Việc học diễn ra thông qua sự cạnh tranh tài nguyên. Các ARB bị kích thích bằng việc phản ứng với một kháng nguyên xâm nhập. Sau sự xuất hiện của kháng nguyên (hay quần thể kháng nguyên), mỗi ARB cố gắng dùng hết các tài nguyên dựa trên mức độ kích thích. Tuy nhiên, do số lượng các tài nguyên có hạn, nên chỉ những ARB bị kích thích nhất mới thật sự sử dụng hết các tài nguyên. Các ARB còn lại (không có tài nguyên) sẽ bị loại bỏ khỏi hệ thống. Sự cạnh tranh tài nguyên gây ra áp lực đáng kể nhằm đảm bảo rằng chỉ các ARB khỏe nhất (các ARB giỏi nhất trong việc nhận dạng kháng nguyên) mới tồn tại trong hệ thống. 2.3 Tế bào nhớ, đột biến và chọn lọc dòng Khi quần thể tế bào B đụng độ với một kháng nguyên nào đó, các tế bào bị kích thích ở mức cao sẽ phản ứng bằng cách tạo các dòng và các con đột biến của nó để chống lại những vật xâm lấn. Đây chính là sự phản ứng chủ yếu của hệ miễn dịch, thông qua đó, các tế bào giỏi chống lại các kháng nguyên, được phép tồn tại trong hệ thống, để trong tương lai có thể chống lại các kháng nguyên này hay các kháng nguyên tương tự. Các tế bào tồn tại lâu dài này trong tương lai được xem như các tế bào nhớ, cung cấp nền tảng cho sự phản ứng miễn dịch ở những lần tiếp theo. Khi hệ miễn dịch chống lại các kháng nguyên đã thấy trước đây hay các kháng nguyên tương tự với các kháng nguyên trước đây, các tế bào nhớ sẽ nhanh chóng bị kích thích và sản xuất ra các dòng và các con đột biến với một