Een nieuwe studie onder leiding van Gabriel D. Victora volgde duizenden B-cellen en hun DNA in 119 afzonderlijke kiemcentra om te begrijpen hoe het immuunsysteem zeer effectieve antilichamen produceert. De onderzoekers gebruikten multiphotonmicroscopie, laser-gebaseerde fotoactivatie en uitgebreide sequencing om individuele cellijnen nauwkeurig in kaart te brengen.
Het team bouwde gedetailleerde stambomen van B-cel-lijnen en stelde met behulp van diepe mutatiescanning (DMS) een mutatiewoordenboek samen. DMS koppelt vrijwel elke mogelijke aminozuurverandering aan de prestatie van een antilichaam, waardoor uit het DNA afgeleide informatie over bindingssterkte en structurele stabiliteit mogelijk werd. Volgens eerste auteur Ashni Vora was DMS de belangrijkste technische doorbraak in dit werk.
Op het niveau van één kiemcentrum leek het evolutionaire proces grotendeels willekeurig: sommige mutaties faalden, sommige cellijnen maakten klonale uitbarstingen en andere centra handhaafden langdurige concurrentie. Toch zorgt een kleine ingebouwde bias, herhaald over duizenden selectiecycli en vele kiemcentra, voor voorspelbare verbeteringen in antilichaamsterkte. De onderzoekers merkten ook op dat het immuunsysteem vaak neigt naar mutaties die het gemakkelijkst door zijn eigen machinerie ontstaan, en niet altijd naar de mutaties die de sterkste bindingskracht zouden geven. De resultaten keren meerdere aannames over kiemcentrumfunctie om en kunnen het ontwerp van vaccins tegen snel muterende ziekteverwekkers zoals influenza en HIV beïnvloeden. Bron: Rockefeller University.
Moeilijke woorden
- kiemcentrum — plaats in lymfeklier waar B-cellen evoluerenkiemcentra
- stamboom — schematische voorstelling van afstamming of ontwikkelingstambomen
- mutatiescanning — onderzoeksmethode die mogelijke aminozuurveranderingen test
- bindingssterkte — hoe sterk een antilichaam aan antigeen bindt
- stabiliteit — vermogen om vorm of functie te behouden
- selectiecyclus — één rondje van selectie en groei van cellenselectiecycli
- bias — voorkeur of afwijking in een proces
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Waarom kan een kleine ingebouwde bias, herhaald over veel selectiecycli, toch leiden tot voorspelbare verbeteringen? Geef voorbeelden of vergelijkingen.
- Op welke manieren kan diepe mutatiescanning (DMS) helpen bij het ontwerpen van vaccins tegen snel muterende virussen?
- Welke risico's of beperkingen ziet u bij het toepassen van deze onderzoeksresultaten op vaccins tegen influenza en HIV?
Gerelateerde artikelen
Bijgewerkt COVID-19-vaccin geeft brede en duurzame antilichamen
Onderzoek van Emory University toont dat het 2023–24-vaccin tegen Omicron XBB.1.5 langdurige en kruisreagerende antilichamen geeft. De studie evalueerde 24 deelnemers, immuniteitsmaten en benadrukt het belang van bijgewerkte vaccins.
Twee microglia-populaties regelen angst bij muizen
Onderzoek aan de University of Utah laat zien dat twee verschillende typen microglia bij muizen angst kunnen veroorzaken of juist voorkomen. De cellen houden elkaar in balans en dit kan leiden tot nieuwe behandelideeën, maar toepassingen zijn nog ver weg.
