Antikehade koostise saladuste dešifreerimine tehisintellektiga

Antikehade koostise saladuste dešifreerimine tehisintellektiga

Selle ainulaadse uuringu käigus tahtsid teadlased mõista, kas tehisintellekti saab kasutada selleks, et ennustada, kuidas antikehade sisemus kehas kokku koguneb. "Rasketest" ja "kergetest" valguahelatest koosnevaid antikehi toodavad immuunsüsteemi B-rakud ja need kaitsevad viiruste ja bakterite eest.

Londoni ülikooli kolledži integratiivse arvutusbioloogia professor Franca Fraternali ütles:

"Siiani eeldati üldiselt, et raskete ja kergete ahelate sidumine antikehades toimub juhuslikult. Immunomatchiga näitame esimest korda, et see paigutus on tegelikult väga spetsiifiline. Nende sidumisreeglite mõistmine on antikehade stabiilsuse ja toimivuse ennustamiseks ülioluline ning avab ukse tõhusamate ravimite ratsionaalseks väljatöötamiseks."

Lisateabe saamiseks töötasid teadlased välja ImmunoMatch, mis põhineb antikehaspetsiifilisel keelemudelil, mida rakendati miljonitest üksikutest inimese B-rakkudest kogutud raske ja kerge ahela antikehajärjestustele. AI-mudel suutis tuvastada ja ennustada ahelate paarid, andes teadlastele hindamatu ülevaate sellest, kuidas antikehad kombineerivad.

Töörühm näitas ka, et ImmunoMatch suudab täpselt analüüsida immuunrakkude antikehajärjestusi, mis reageerivad aktiivselt haigustele, sealhulgas hematoloogilistest vähkidest ja tahkete kasvajate B-rakkudest. Need leiud võivad kiirendada uute terapeutiliste antikehade ratsionaalset kavandamist.

Surrey ülikooli immunoloogiaprofessor, professor Deborah Dunn-Walters ütles:

AI kasutamine aitas meil avastada, et raskete ja kergete ahelate kombinatsioonid ei ole nii juhuslikud, kui me varem arvasime.

"See teave võimaldab meil õppida loodusest tuletatud reegleid, mis reguleerivad valkude kombineerimist funktsionaalsete antikehade moodustamiseks."

"Antikehad on tänapäevaste ravimite suurim üksikklass. Umbes veerand kõigist äsja heakskiidetud ravimitest on monoklonaalsed antikehad. Seetõttu on antikehade tootmise mõistmine nende tõhusa disaini jaoks ülioluline."

See uuring avaldati ajakirjas Nature Methods.

Allikad: