Dešifrovanie tajomstiev zloženia protilátok pomocou AI

Dešifrovanie tajomstiev zloženia protilátok pomocou AI

Počas tejto jedinečnej štúdie chceli vedci pochopiť, či je možné použiť umelú inteligenciu na predpovedanie toho, ako sa v tele hromadia vnútro protilátok. Protilátky, ktoré pozostávajú z „ťažkých“ a „ľahkých“ proteínových reťazcov, sú produkované B bunkami imunitného systému a chránia pred vírusmi a baktériami.

Franca Fraternali, profesor integratívnej výpočtovej biológie na University College London, povedal:

"Doteraz sa všeobecne predpokladalo, že párovanie ťažkých a ľahkých reťazcov v rámci protilátok prebieha náhodne. S Immunomatch po prvý raz ukazujeme, že toto usporiadanie je v skutočnosti vysoko špecifické. Pochopenie týchto párovacích pravidiel je kľúčové pre predpovedanie stability a výkonnosti protilátok a otvára dvere racionálnemu vývoju efektívnejších terapeutík."

Aby sa vedci dozvedeli viac, vyvinuli ImmunoMatch na základe jazykového modelu špecifického pre protilátku aplikovaného na sekvencie protilátok ťažkého a ľahkého reťazca zozbierané z miliónov jednotlivých ľudských B buniek. Model AI bol schopný identifikovať a predpovedať párovanie reťazcov, čo vedcom poskytlo neoceniteľný prehľad o tom, ako sa protilátky kombinujú.

Tím tiež ukázal, že ImmunoMatch dokáže presne analyzovať sekvencie protilátok z imunitných buniek, ktoré aktívne reagujú na ochorenie, vrátane tých z hematologických rakovín a B buniek v solídnych nádoroch. Tieto zistenia by mohli urýchliť racionálny návrh nových terapeutických protilátok.

Profesorka Deborah Dunn-Walters, profesorka imunológie na University of Surrey, povedala:

„Použitie AI nám pomohlo zistiť, že kombinácie ‚ťažkých‘ a ‚ľahkých‘ reťazcov nie sú také náhodné, ako sme si predtým mysleli.

"Tieto informácie nám umožňujú naučiť sa pravidlá odvodené z prírody, ktoré riadia, ako sa proteíny kombinujú, aby vytvorili funkčné protilátky."

"Protilátky sú najväčšou samostatnou triedou moderných terapeutík. Približne štvrtina všetkých novo schválených terapeutík sú monoklonálne protilátky. Preto je pochopenie toho, ako sa protilátky produkujú, kľúčové pre ich efektívny dizajn."

Táto štúdia bola publikovaná v Nature Methods.

Zdroje: