Dechiffrera hemligheter för antikroppssammansättning med AI

Dechiffrera hemligheter för antikroppssammansättning med AI

Under denna unika studie ville forskare förstå om artificiell intelligens kunde användas för att förutsäga hur insidan av antikroppar samlas i kroppen. Antikroppar, som består av ”tunga” och ”lätta” proteinkedjor, produceras av B-celler i immunsystemet och skyddar mot virus och bakterier.

Franca Fraternali, professor i integrativ beräkningsbiologi vid University College London, sa:

"Fram till nu har det allmänt antagits att parningen av tunga och lätta kedjor inom antikroppar sker slumpmässigt. Med Immunomatch visar vi för första gången att detta arrangemang faktiskt är mycket specifikt. Att förstå dessa parningsregler är avgörande för att förutsäga stabiliteten och prestanda hos antikroppar och öppnar dörren till en rationell utveckling av mer effektiva läkemedel."

För att lära sig mer utvecklade forskare ImmunoMatch, baserat på en antikroppsspecifik språkmodell applicerad på antikroppssekvenser för tunga och lätta kedjor som samlats in från miljontals individuella mänskliga B-celler. AI-modellen kunde identifiera och förutsäga parning av kedjor, vilket gav forskare ovärderlig insikt i hur antikroppar kombineras.

Teamet visade också att ImmunoMatch noggrant kan analysera antikroppssekvenser från immunceller som aktivt svarar på sjukdomar, inklusive de från hematologiska cancerformer och B-celler i solida tumörer. Dessa fynd kan påskynda den rationella designen av nya terapeutiska antikroppar.

Professor Deborah Dunn-Walters, professor i immunologi vid University of Surrey, sa:

"Användningen av AI hjälpte oss att upptäcka att kombinationerna av "tunga" och "lätta" kedjor inte är så slumpmässiga som vi tidigare trott.

"Denna information låter oss lära oss de regler som härrör från naturen som styr hur proteiner kombineras för att bilda funktionella antikroppar."

"Antikroppar är den största enskilda klassen av moderna läkemedel. Ungefär en fjärdedel av alla nyligen godkända läkemedel är monoklonala antikroppar. Därför är förståelsen för hur antikroppar produceras avgörande för deras effektiva design."

Denna studie publicerades i Nature Methods.

Källor: