Новітня технологія дозволяє проводити аналіз антитіл швидше і дешевше

Антитіла є критично важливими агентами імунної системи та основою імунотерапії та розробки вакцин, але їх дослідження є повільним, дорогим і трудомістким процесом.

Зараз дослідники з Університету Іллінойсу в Урбана-Шампейн розробили новий високопродуктивний метод, який дозволяє швидко створювати та тестувати велику кількість антитіл одночасно. За допомогою цього методу вони вже виявили спільні особливості зв'язування антитіл з різними варіантами ключового білка-мішені грипу.

Метод oPool+

За словами Ніколаса Ву, професора біохімії Іллінойського університету та керівника дослідження, цей метод, який отримав назву oPool+, може значно прискорити дослідження антитіл та розробку нових методів лікування на основі антитіл, імунотерапії та вакцин.

Дослідники опублікували свої висновки в журналі Science Translational Medicine.

Значення антитіл у медицині

Понад 150 різних терапевтичних засобів на основі антитіл, схвалених FDA, використовуються в клінічних умовах для лікування захворювань — від раку до інфекційних та аутоімунних хвороб.

«За допомогою такого швидкого методу з високою пропускною здатністю, як наш, якщо ми зможемо знайти потенційний антитіл-кандидат, який дійсно ефективний проти певної хвороби, то він має великий потенціал стати ефективним терапевтичним засобом», — сказав Венхао «Оуен» Оуян, аспірант, перший автор дослідження.

Виклики традиційних методів

Традиційно антитіла синтезували і досліджували по одному — це було складним завданням, враховуючи, що організм може виробляти трильйони різних антитіл.

«У дослідницькій лабораторії на виробництво та аналіз кожного антитіла може піти від кількох тижнів до кількох місяців. Тому ми задалися питанням: як ми можемо масштабувати цей процес, щоб краще зрозуміти цю надзвичайно різноманітну групу молекул?» — сказав Оуян.

Бібліотека антитіл до грипу

Дослідники почали з створення бібліотеки антитіл проти ключової імунної мішені грипу — гемаглютиніну.

Оскільки індивідуальні імунні реакції різняться, дослідники включили до бібліотеки близько 300 варіантів антитіл з багатьох різних джерел. Потім вони об'єднали інструменти для синтезу великих обсягів і платформу для аналізу зв'язування. Це дозволило створити сотні антитіл і протестувати їх на різних варіантах гемаглютиніну, щоб охарактеризувати, як саме антитіла зв'язуються з мішенями.

Перегляньте записи:

Швидкість і ефективність

«Замість того, щоб аналізувати по одному антитілу за раз, цей підхід дозволив нам оцінити тисячі взаємодій антитіл і антигенів лише за кілька днів. Це не тільки значно прискорило темп наших досліджень, але й знизило витрати як на матеріали, так і на робочу силу», — сказав Ву, який також є професором Медичного коледжу Карла Іллінойсу.

«Ми можемо скоротити витрати на 80–90 % лише за рахунок матеріалів і витратних матеріалів».

Результати

За допомогою oPool+ дослідники створили профілі зв’язування кожного антитіла, що допомагає визначити найкращих кандидатів для лікування.

Вони також виявили особливості активності антитіл до гемаглютиніну, які були спільними для багатьох людей.

«Це одна з ключових областей досліджень у сфері вакцинації проти грипу, оскільки ми хотіли б мати вакцину, яка діє на всіх», — сказав Оуян.

Майбутні перспективи

Дослідники планують:

• розширити можливості oPool+ з сотень до тисяч або навіть десятків тисяч антитіл;
• застосувати платформу для характеристики антитіл до інших патогенів (віруси, бактерії, рак);
• використовувати її для перевірки та вдосконалення моделей штучного інтелекту, які прогнозують структури антитіл.

«Ми могли б легко створити модель штучного інтелекту, яка б давала багато прогнозів, але ми не маємо уявлення про їхню точність… Тому ми з нетерпінням чекаємо на можливість перевіряти їх у реальному часі за допомогою oPool+ і вдосконалювати моделі», — пояснив Оуян.

Підтримка

Ця робота підтримується Національним інститутом здоров'я США, програмою Searle Scholars та Ініціативою з нових патогенів Медичного інституту Говарда Хьюза.

ДЖЕРЕЛО: News-medical

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.