Antistoffer er immunforsvarets verktøy for å gjenkjenne og bekjempe virus, bakterier og andre fremmede stoffer som kan føre til sykdom. Antistoffer er proteiner som sirkulerer i blodet. De er satt sammen av aminosyrer.
Men det har vist seg å være vanskelig å finne den nøyaktige rekkefølgen av aminosyrer som bygger opp antistoffet.
– Hvis vi får vite hvilke antistoffer som faktisk finnes og i hvilke mengder, kan vi finne svar på mange flere spørsmål om immunforsvaret enn vi har i dag. Slik kunnskap kan få stor betydning for utviklingen av vaksiner og immunterapi, sier forsker Maria Chernigovskaya.
Forskerne utviklet et datasett som kan brukes til å forske på antistoffer
I en ny studie fra Universitetet i Oslo har hun sammen med kolleger gjennomført en referansetest og utviklet et unikt datasett som kan brukes i forskning på antistoffer. Når forskere gjør en referansetest, betyr det at de tester en teknologi systematisk for å se hvor godt den fungerer. De ser på hvor robust den er under ulike forhold og hva som kan forbedres.
– Den nye studien leverer den første storskala referansetesten for antistoffer hvor vi kombinerte flere avanserte metoder for å utvikle datasettet, sier forskeren.
Datasettet gir et felles, åpent «fasitgrunnlag» som hele feltet kan bruke til å teste og forbedre metoder for å studere antistoffer.
Studien er publisert i tidsskriftet Cell Systems.
I en ideell verden skal målingene stemme overens med fasiten
I studien testet forskerne hvor godt metodene klarte å måle mengden antistoffer i en prøve og finne rekkefølgen av aminosyrer som bygger opp antistoffet.
Dette kalles å sekvensere antistoffer.
Forskerne blandet antistoffer i kjente mengder, gjennomførte et stort antall analyser og sammenlignet resultatet fra testen med fasiten.
– I en ideell verden skal det vi måler stemme overens med det vi vet om datasettet, altså mengden antistoffer og hvordan de er bygget opp, forklarer forskeren.
– Særlig ved lave konsentrasjoner av en prøve viser studien at metodene ikke klarer å måle antistoffene godt nok, legger hun til.
Metodene de brukte gjør det mulig å studere ulike deler av antistoffene
Antistoffer er en type proteiner som er spesielt vanskelige å måle.
– Antistoffer er veldig like hverandre og samtidig endrer de seg hele tiden da immunforsvaret setter dem sammen litt etter litt. Dette utfordrer de verktøyene vi har for å studere dem, sier Chernigovskaya.
Forskerne brukte avanserte metoder for å studere antistoffene. De kombinerte genomikk og proteomikk.
– Genomikk er en metode for å studere gener mens proteomikk er en metode for å studere proteiner, forteller forskeren.
– Begge metodene kan si noe om hvilke antistoffer som lages og hvordan de er satt sammen, fortsetter hun.
I tillegg brukte de analysemetoden massespektrometri.
Antistoffene klippes opp i små biter
For å finne den nøyaktige rekkefølgen av aminosyrer som bygger opp antistoffet, «klipper» forskerne antistoffet opp i små biter.
– Det er som om vi deler opp antistoffene i ulike puslespillbrikker med en saks. Vi bruker deretter de avanserte metodene for å studere de ulike brikkene, sier Chernigovskaya.
– Vi vil også estimere hvor mye det er av hver bit. Det gir informasjon om hvor mye det er av de ulike antistoffene i prøven, forklarer hun, og fortsetter:
– Deretter forsøker vi å sette sammen den opprinnelige antistoffsekvensen for å se hele «puslespillet».
Hva var viktig for å lykkes?
Chernigovskaya og kolleger brukte flere år på analysene og utviklingen av datasettet.
De fant ut at tre forhold skilte seg ut som særlig viktige for å øke sannsynligheten for at testene var vellykket.
– Vi så at konsentrasjonen av antistoffene har betydning og at antistoffene bør deles opp på mange forskjellige måter, forklarer hun, og fortsetter:
– Se for deg ulike typer sakser som klipper opp antistoffene på forskjellige steder og i ulike mønstre.
I tillegg var det en fordel å bruke forskjellige beregningsverktøy og kombinere algoritmer.
Datasettet er en ressurs for forskerfellesskapet
Det nye datasettet er åpent tilgjengelig for andre forskere, både i inn- og utland. Professor Victor Greiff ved UiO er en av de sentrale forskerne bak studien. Han mener datasettet kan få stor betydning for forskning på antistoffer.
– Dette datasettet er ment å være en ressurs for forskerfellesskapet. Hvis vi ønsker at massespektrometri-basert antistoffmåling skal bli like pålitelig og standardisert som andre omikks-teknologier, trenger vi åpne referansesett som alle kan teste mot, fra akademiske laboratorier til industrien, sier han, og fortsetter:
– Vårt håp er at dette arbeidet bidrar til bedre verktøy, bedre muligheter for å reprodusere studier og på sikt bedre vaksiner og immunterapier.
Referansetesten fører forskningen på antistoffer videre
Forsker Tuula Nyman ved UiO er ekspert innen proteomikk. Hun peker på at proteomikk basert på massespektrometri er den eneste metoden som er tilgjengelig for denne typen studier av antistoffer.
– Referansetesten som er utført i studien er avgjørende for å utvikle feltet videre, sier hun.
Hun mener at studien er et godt eksempel på tverrfaglig samarbeid ved UiO.
– Massespektrometri-proteomikk er fortsatt ikke alltid lett tilgjengelig for biologiske forskere. Kombinasjonen av ekspertisen på avanserte beregninger i Greiffs gruppe med immunologi og proteomikk ved Institutt for immunologi er en unik sammensetning av kompetanse, mener forskeren, som leder Kjernefasiliteten for proteomikk.
Referanse
Chernigovskaya, M., Lê Quý, K., Stensland, M., Singh, S., Nelson, R., Yilmaz, M., ... & Greiff, V. (2025). Systematic benchmarking of mass spectrometry-based antibody sequencing reveals methodological biases. Cell Systems, 16(11). Du finner artikkelen her.
Kontakt
Relaterte saker
Nyhetsbrev fra Forskningsnytt
Få tips om nye funn og innsikt fra Universitetet i Oslo.