Как герминативные центры создают сильные антитела у мышей ^{CEFR B2}

Новое исследование команды Габриэля D. Викторы подробно проследило тысячи B‑клеток в 119 герминативных центрах у генетически модифицированных мышей. Учёные настроили модель так, что все конкурирующие B‑клетки начинали с одной и той же немутировавшей последовательности антител; затем прививкой вызвали образование герминативных центров и наблюдали динамику конкуренции и отбора.

Для анализа использовали мультифотонную микроскопию, лазерную фотоактивацию и секвенировали тысячи отдельных B‑клеток. Параллельно был составлен «словарь» мутаций с помощью глубинного сканирования мутаций (Deep Mutational Scanning, DMS), которое связывает почти каждую возможную замену аминокислоты с параметрами антител, такими как аффинность и структурная стабильность. Первый автор Ашни Вора отмечает, что DMS стал «главным техническим прорывом».

На уровне отдельного герминативного центра эволюция часто выглядит почти случайной: одни линии клонально вспыхивают и захватывают центр, другие исчезают, а многообещающие мутации иногда проваливаются. В то же время процесс смещён в сторону полезных мутаций: повторение множества шумных раундов отбора в большом числе центров последовательно даёт более сильные антитела. Авторы также обнаружили склонность системы отдавать предпочтение мутациям, которые её машинерия легче реализует, а не всегда тем, что давали бы наибольшую аффинность.

Выводы опровергают некоторые прежние представления о работе герминативных центров и имеют практическое значение для разработки вакцин против быстро мутирующих патогенов, таких как грипп и ВИЧ. Кроме того, иммунная система может служить полезной моделью для изучения процессов эволюции. Источник исследования: Rockefeller University.