Группа американских исследователей из Университета штата Мичиган во главе с Джакун Гуан провела исследование того, как структура антител влияет на связывание по механизму антитело-клеточной цитотоксичности (ADCC).

Данный механизм играет важную роль в борьбе иммунной системы с раковыми клетками: антитела связываются своими Fab-фрагментами с антигенами на поверхности раковых клеток, а Fc-фрагментами — с иммунными клетками, обеспечивая их привлечение к раковым клеткам с последующим уничтожением оных.

Исследовательская группа предложила компьютерную модель, позволяющую моделировать механизм формирования иммунологической синоптической зоны, где происходит контакт между антителом, опухолевой клеткой и иммунными эффекторными клетками. Были исследованы различные факторы, определяющие эффективность ADCC: форма антитела, гибкость шарнирного участка, сила связывания с антигеном (аффинность), особенности взаимодействия Fc-домена антитела с соответствующими рецепторами.

Полученные расчётные данные показали, что оптимальная конструкция антитела должна учитывать баланс между жёсткостью шарнирного участка и способностью эффективно перекрестно связывать антигены и рецепторы, обеспечивая максимальную активацию иммунной системы. Наиболее эффективные антитела обладают умеренным уровнем аффинности, позволяющим легко отрываться от одной цели и быстро присоединяться к следующей, формируя необходимые сигналы для уничтожения опухолей.

Кроме того, учёные обнаружили, что модификация Fc-домена антитела способна существенно усилить воздействие на иммунные клетки, повысив эффективность борьбы с раковыми заболеваниями. Полученная модель позволила точно спрогнозировать реакцию иммунной системы на разные варианты антител, подтвердив её точность.

Новый шаг в интеграции ИИ и биотеха.