Используя ДНК-оригами, ДНК-дизайн точных наноструктур, ученые из Kаролинского института в Швеции в сотрудничестве с исследователями из Университета Осло в Норвегии смогли продемонстрировать наиболее точное расстояние между антигенами, чтобы получить крепкую связь с антителами в иммунной системе. Исследование, опубликованное в журнале Nature Nanotechnology, важно для разработки вакцин и иммунотерапии, используемых при раке.
Вакцины работают, тренируя иммунную систему при помощи безвредных антигенов. Когда организм подвергается воздействию вируса, иммунная система распознает антигены, которые несет вирус.
Сегодня во многих вакцинах используется так называемый «дисплей частиц», когда антигены вводятся в организм в виде частиц с множеством антигенов, плотно упакованных на поверхности. Одним из примеров является вакцина против ВПЧ, которая защищает от рака шейки матки.
Антитела или иммуноглобулины, возможно, самая важная часть защиты организма от инфекции. Антитела имеют Y-образную структуру, таким образом, каждая молекула антитела обычно может связывать две молекулы антигена.
«Впервые мы смогли точно измерить расстояния между антигенами, которые обеспечивают лучшее связывание различных антител. Расстояние в 16 нанометров обеспечивает самую сильную связь», – говорит Бьёрн Хегберг, профессор кафедры в Каролинском институте, который руководил исследованием.
Технология, используемая учеными, основана на относительно новой технике, известной как ДНК-оригами, которая используется с 2006 года и позволяет создавать точные наноструктуры с использованием ДНК. Только в последние годы ученые научились использовать эту технику в биологических исследованиях.
«Поместив антигены в структуры ДНК-оригами, мы можем изготовить поверхности с точным расстоянием между антигенами, а затем измерить, как различные типы антител связываются с ними. Теперь мы можем точно измерить, как антитела взаимодействуют с несколькими антигенами», – поясняет Бьорн Хегберг.
Результаты могут быть использованы для лучшего понимания иммунного ответа, например, почему B-лимфоциты, тип белых кровяных клеток, так эффективно активируются вакцинами с дисплеем частиц, и для разработки лучших антител для иммунотерапии при лечении рака.
Исследование проводилось в сотрудничестве с Лабораторией адаптивного иммунитета и гомеостаза под руководством Яна Терье Андерсона в Университетском госпитале Осло и Университете Осло.
«Мы изучаем взаимосвязь между структурой и функцией антител. Такое понимание важно при разработке нового поколения вакцин и антител для лечения серьезных заболеваний. Мы давно ищем новые методы, которые могут помочь нам получить подробную информацию и понимание того, как антитела связываются с антигенами», – говорит Ян Терье Андерсен.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190114113519.htm
Комментарии
Пока комментариев нет
Новый комментарий