Иммунитет

ИИ научился отслеживать иммунные реакции

Новый метод анализирует последовательности антител до и после вакцинации или болезни с помощью языковой модели AbLang2. Метод помогает отслеживать иммунный ответ на незнакомые вирусы без внешних справочников.
Автор Наука Mail
Иммунитет
Новый подход позволяет отслеживать иммунный ответ на незнакомые вирусы без готовых баз данныхИсточник: Freepik

Ученые из Университета Кобе и Токийского института науки разработали новый способ анализа иммунного ответа организма, который уточняет, какие антитела в крови человека активно боролись с инфекцией, например, с SARS-CoV-2, даже если мы заранее не знаем, как выглядят нужные антитела. Раньше для этого требовались большие базы данных известных антител, но у новых болезней такой информации может не быть.

Метод LM-QASAS работает так: сначала он анализирует последовательности антител из крови человека до и после вакцинации или болезни. Особое внимание уделяется участку антитела под названием CDR-H3, который сильно варьируется и важен для распознавания вирусов. Эти последовательности обрабатываются с помощью специальной языковой модели (AbLang2), которая преобразует их в числовые коды и выявляет схожие по смыслу, даже если они не совпадают дословно. Затем метод ищет, какие группы антител резко появляются на пике иммунного ответа, а потом исчезают — это и есть кандидаты на роль активных борцов с инфекцией.

Иммунный ответ здорового человека
На рисунке — иммунный ответ здорового человека после мРНК-вакцинации: до, в пик и после. Фон показывает плотность антителенных последовательностей. Красные точки — последовательности, похожие на известные антитела к SARS-CoV-2 (схожесть ≥85%). Они скапливаются в пик ответа, затем исчезают. Анализ проводился в 480-мерном пространстве, UMAP использован только для визуализации. Красные точки — для проверки, а не для поиска кандидатовИсточник: Университет Кобе

Исследователи проверили метод на данных 10 человек, переболевших или привившихся от коронавируса. Оказалось, что среди найденных последовательностей гораздо чаще встречаются похожие на известные антитела против SARS-CoV-2, чем при случайном выборе. Более того, данные от девяти человек можно использовать, чтобы создать «псевдобазу» и с ее помощью отследить иммунный ответ у десятого — без всяких внешних справочников.

Это значит, что новый метод может помочь быстро оценивать, как работает иммунитет при новых инфекциях, вакцинах, аутоиммунных и онкологических заболеваниях, даже если о них еще мало что известно. Пока метод тестируется на небольших группах и требует уточнения, особенно когда сигнал слабый.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что геномы летучих мышей хранят тайну долголетия.