ДНК-оригами помогло определить наиболее эффективную связь «антиген-антитело»

Используя ДНК-оригами – проектирование определенных наноструктур, основанное на ДНК – шведские ученые в сотрудничестве с коллегами из Норвегии смогли продемонстрировать максимально точное расстояние между плотно упакованными антигенами, чтобы достичь наиболее прочной связи с антителами.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Nanotechnology, может дать толчок разработке инновационных вакцин и методов иммунотерапии рака.

Многие современные вакцины используют так называемое «представление частиц»: антигены вводятся в организм (представляются иммунной системе) в виде фракций с множеством антигенов, плотно упакованных на поверхности. В некоторых случаях частичная демонстрация антигенов лучше работает в качестве вакцины, чем обычное представление свободных антигенов, например, так действует вакцина против ВПЧ, которая защищает от рака шейки матки.

Антитела или иммуноглобулины очень эффективно связывают антигены. Антитела имеют Y-образную структуру, где каждая «рука» может связывать антиген. Таким образом, каждая молекула антитела обычно может связывать две молекулы антигена.

В текущем исследовании ученые измеряли, насколько близко и насколько далеко друг от друга могут быть упакованы антигены без существенного влияния на способность антитела связывать обе молекулы одновременно. Им удалось впервые точно выяснить оптимальное расстояние (примерно в 16 нанометров) между антигенами, обеспечивающее наилучшее одновременное связывание обоих плеч антител.

Кроме того, авторы этой работы также выыяснили, что иммуноглобулин М (IgM) имеет значительно больший охват, то есть способность связывать два антигена, чем считалось ранее – и он гораздо больше, чем у антитела IgG, которое синтезируется на более поздней стадии инфекции.