Искусственные антитела ускоряют обнаружение патогенов
Антитела - это белки, которые имеют специальные наконечники, которые фиксируются на определенных молекулах в патогенах
Организм довольно хорошо защищает себя от вторжения вирусов и бактерий. Антитела являются одной из основных линий защиты, но когда появляется новая угроза, организму требуется время для выработки новых антител для борьбы с ней. Новое исследование под руководством ученых из Berkeley Lab разработало эффективную систему, которая должна ускорить открытие новых искусственных антител.
Антитела — это белки, которые имеют специальные наконечники, которые фиксируются на определенных молекулах в патогенах. Когда они это делают, они либо отмечают захватчика для уничтожения другими иммунными клетками, либо нейтрализуют патогена напрямую, подавляя жизненно важную функцию. Каждое антитело сфокусировано на одном конкретном патогене, и организм содержит множество различных их типов, нацеливаясь на всевозможных захватчиков.
Поскольку антитела настолько эффективны, ученые часто собирают их у людей, которые успешно боролись с определенными болезнями, или конструируют их с нуля, чтобы помочь укрепить иммунную систему пациентов, которые в настоящее время страдают от болезни. К сожалению, это сложный и дорогостоящий процесс.
Более эффективной альтернативой могут быть искусственные антитела и другие наночастицы, которые действуют аналогичным образом. В новом исследовании ученым удалось создать новую систему скрининга искусственных антител.
Система начинается с нанолиста, состоящего из молекул, называемых пептоидами. Он затем покрывается петлями других пептоидов, которые команда называет «петлями».»Нанолист обеспечивает несущую структуру, в то время как петлевидные элементы являются активными частями, цепляющимися за молекулы, которые могут присутствовать в различных патогенах.
Все эти петлевидные соединения могут быть изменены в различные формы, чтобы проверить, насколько хорошо они могут притягивать эти молекулы патогена. Затем команда ученых может подвергнуть систему воздействию различных молекул и проверить, какие из них прилипают. Если они это делают, то структура этого петлевидного тела обеспечивает хорошую отправную точку для искусственного антитела к этому патогену.
Исследователи говорят, что система эффективна при захвате кандидатов антител благодаря большому количеству петель на каждом нанолисте. В своих тестах, например, они идентифицировали тот, который связывает и разрушает возбудителя сибирской язвы.
«Теперь мы можем легко создавать группы из прочных синтетических материалов, которые могут быть сконструированы для распознавания потенциального патогена», — говорит Рон Цукерманн, соавтор исследования. «Это яркий пример биомиметической нанонауки».
«Система, по-видимому, стабильна и недорога в производстве, а синтез и скрининг могут быть автоматизированы для ускорения процесса. Надеюсь, это ускорит открытие новых методов лечения ряда заболеваний».
Исследование было опубликовано в журнале ACS Nano.