Ile przeciwciał potrzeba by zneutralizować wirusa?07.03.2013

autor: Tomasz Woźniak
słowa kluczowe:

Wydaje się, że to proste pytanie, jednak do tej pory nie ma na nie jednoznacznej odpowiedzi. Niemniej możliwość określenia liczby przeciwciał jest niezwykle istotna dla określenia czy dana szczepionka pobudza układ odpornościowy w stopniu wystarczającym do zwalczenia infekcji.

Na początku uważano, że przeciwciało musi się związać do jednego kluczowego miejsca na powierzchni wirusa i w ten sposób może go zablokować. Późniejsze badania wykazały jednak, że aby zneutralizować wirus należy zablokować więcej niż jedno miejsce na jego powierzchni.

Na powierzchni wirusa jest wiele "kolców" odpowiedzialnych za wnikanie do komórki i zablokowanie tylko pojedynczego z nich nie koniecznie uniemożliwi zetknięcie cząsteczek na powierzchni wirusa z odpowiednimi cząsteczkami na powierzchni komórek. Wiedząc ile "kolców" znajduje się na powierzchni wirusa, ile mają epitopów do których mogą wiązać się przeciwciała oraz jaka liczba kolców jest niezbędna do infekcji, można policzyć ile cząsteczek przeciwciał powinno być zaangażowanych w interakcje z wirusem, by zapobiec infekcji.

Niemniej w pierwszym podejściu analizuje się jedynie procent związanych wirusów, natomiast w drugim podejściu nic nie wiadomo o procesie wiązania przeciwciał.

Rozwiązaniem jest połączenie stechiometrii i kinetyki. We wzorach uwzględniana jest między innymi możliwość wiązania jednego "kolca" do wielu przeciwciał i obliczane jest prawdopodobieństwo, że pozostanie wystarczająca liczba "kolców" nie związanych z wirusem, by móc infekować komórki. Dzięki temu możliwe jest wyznaczenie krzywych neutralizacji.

Wszystkie obliczenia prowadzono na przykładzie wirusa HIV, dla którego posiłkując się wcześniejszymi danymi oszacowano parametry równań. W przyszłości model ten może okazać się bardzo wartościowym narzędziem w rękach wirusologów.

Źródło:

ISSN 1689-7730