Метод визуализации антител крио-ЭМ может ускорить разработку вакцин

Ученые из Scripps Research (Калифорния) установили, что новый метод крио-ЭМ можно использовать для более быстрой характеристики антител, вызванных вакциной или инфекцией. Анализируя изображение с высоким расширением, компьютер может быстро предсказать последовательность аминокислот в антителах. Это позволит сократить в несколько раз время, необходимое для мониторинга реакции антител во время разработки вакцины. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Крио-ЭМ — это низкотемпературная электронная микроскопия высокого разрешения.

Антигены

Антигены являются ключевыми компонентами вакцин. Они заставляют иммунную систему вырабатывать антитела. Но некоторые из них более полезны для иммунного ответа, чем другие. Анализ соотношения полезных «целевых» и менее полезных «нецелевых» антител, полученных в результате вакцинации, помогает ученым оптимизировать вакцину, чтобы направить реакцию в сторону большей выработки защитных антител. А это очень трудоемкий процесс.

Новый метод

Чтобы сократить время на создание вакцины, ученые разработали более быстрый метод. Они визуализировали структуры замороженных антител с помощью метода криогенной электронной микроскопии и разработали компьютерный алгоритм, который быстро предсказывает аминокислотные последовательности антител на основе их структуры.

Чтобы проверить свой подход, исследователи:

• вакцинировали макак-резусов антигеном ВИЧ, который способствовал выработке антител;
• взяли кровь у двух обезьян и смешали каждый из образцов с антигеном ВИЧ;
• визуализировали антигены, связанные с антителами, в каждом образце.

В результате чего ученые получили подробные карты различных структур антител в образцах и того, как они связываются с антигеном.

«Этот подход позволяет вам просматривать все ответы антител одновременно, а не по одному, как при традиционных подходах», — утверждают эксперты.

В конечном итоге были созданы антитела из предсказанных последовательностей, которые связывались с антигеном таким же образом, как и исходные визуализированные антитела. Ученые считают это открытие «революционным инструментам» для разработки вакцин и новых методов лечения.