发布日期： 2024年06月27日
来源：AAAS
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抗体就像钥匙，抗原就像对应的锁。每个抗体都有独特的形状来适应特定的抗原，就像一把钥匙适合它特定的锁一样。与致病蛋白结合的精确能力使抗体对开发新疗法的研究人员来说是无价的。
Pontus Nordenfelt和Arman Izadi是隆德大学的研究人员，或多或少也是抗体设计者。在实验室里，他们开发了针对SARS-CoV-2和链球菌的抗体，这些抗体来自感染这些疾病的患者。他们的目标是了解是什么使抗体有效，从而更好地保护身体。
最重要和最常见的抗体类型之一是IgG，它有四种变体。茎(Y上的大头针)决定了抗体的亚群，并在遇到外来物质时向免疫系统发出信号。2024年4月发表在《自然通讯》上的一项研究描述了一种新的杂交抗体，该抗体是由两个IgG亚群的部分组合而成的。
“如果你想增强抗体的功能，我们可以用基因工程来操纵它，我们已经做到了。隆德大学(Lund University)感染医学博士生Arman Izadi说:“这给了我们一种不会在体内自然产生的抗体。”在这项研究期间，他一直在skamatne大学医院(skamatne University Hospital)担任医生。
传统上，人们一直认为抗体与抗原结合得越强，效果越好。
“然而，尽管结合强度降低了12倍，我们观察到抗体激活免疫系统以消除链球菌细菌的能力提高了5倍，”Arman Izadi说。
这一发现提出了一个问题:抗体上较长的茎(称为铰链)能否增强移动性，从而提高其向免疫细胞发出信号的能力?研究这个问题的一种方法是在原子水平上研究抗体，这需要使用强大的超级计算机进行复杂的计算。研究人员与法国巴斯德研究所的同事合作，那里有这样一台超级计算机。
隆德大学(Lund University)感染医学副教授、该研究小组的负责人Pontus Nordenfelt说:“一台超级计算机花了两个月的时间，才在原子水平上看到抗体是如何与细菌抗原进行3D运动的。”
超级计算机证实了实验室的观察结果:新设计的IgG抗体不像以前那样紧密结合，但表现出更好的功能。具有较长茎段的抗体比具有较强结合的抗体更具流动性。
“然后，我们通过使用基因工程将原始的IgG1亚组以不同的长度扩展到IgG3的茎部来验证我们的假设。第二长的杂交版本表现出最好的功能，并显示出很强的抗原结合，”Arman Izadi说。
研究人员在小鼠身上检测了这种抗体。
“你必须记住，我们使用的动物模型并不一定意味着它适用于人类。然而，当我们测试混合抗体与其他两种抗体的能力时，只有混合抗体可以保护小鼠免受疾病的侵害。我们得到了两全其美，良好的结合和良好的免疫功能，从而产生保护作用”。
这个矛盾的结果——抗体和抗原之间较弱的联系可以导致功能的改善——促使研究人员重新考虑他们的重点。研究界是否过于关注结合强度?
“也许我们应该优先考虑抗体的功能，尽管这会使研究复杂化。通常，结合强度是主要关注的焦点，但如果我们仅仅因为结合较弱而忽略它们，我们就有可能忽视许多潜在有效的抗体，”Pontus Nordenfelt说。
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