Een antilichaam

Antilichamen vormen de feitelijke soldaten van het afweersysteem, die specifiek worden aangemaakt voor een bepaalde dreiging. Onderzoekers van het Duitse Helmholtzcentrum hebben nu een computerprogramma in elkaar geschroefd “>dat aardig voorspelt hoe het cruciale suiker aan het eiwit’skelet’ van die afweermoleculen wordt ‘geplakt’. Daar was tot nu toe weinig over bekend.

De onderzoekers beperkten zich tot IgG-antilichamen. Dat zijn de meest voorkomende antilichamen in het bloed en doen hun werk bij bacteriën en virussen. “Ze hebben de typische y-vorm en bestaan voor het grootste deel uit eiwitten”, legt Elisa Benedetti uit. “Er hangen nog wat suikermoleculen aan en hoe dat tot stand komt is nog grotendeels onbekend.” Dat is niet onbelangrijk voor het antlichaam, want hoe dat functioneert is afhankelijk van de suikersoort.
“De moeilijkheid in het onderzoek naar de moleculaire opbouw van antilichamen zit er, mede, in doordat daarbij verschillende enzymen zijn betrokken, die op een zeer ingewikkelde manier met elkaar samenwerken”, zegt medeonderzoeker Jan Krumsiek. Om dat vraagstuk op te lossen hebben de bioinformatici zich gewend tot het rekentuig.
Ze gebruikten daarbij gegevens uit de Kroatische biobank 10001 Dalmatiërs. Ze keken daar naar de bloedmonsters van bijna 700 mensen tussen de 18 en 88 naar de suikermoleculen in de IgG-antilichamen. Ze gingen aan de hand van de bekende versuikeringsstappen na in hoeverre de computer de voortgang van het de reacties zou kunnen weergeven. Op basis van die kennis ontwikkelden ze een algoritme.

Voorspellen

Krumsiek: “We bleken reactiestappen waarbij de suikermoleculen met het antilichaam werden verbonden te kunnen voorspellen. Aan de hand van gegevens van nog eens 2500 bloedmonsters konden we dit rekenmodel nog verder verstevigen.” De onderzoekers kregen bevestiging van de deugdelijkheid van het algoritme door, onder meer, labproeven.
“We konden aantonen, dat ten minste een van de voorspelde reacties ook in de reageeerbuis daadwerkelijk plaatsvond. We hebben in een celkweek bewezen dat bepaalde enzymen, waarvan ons model had voorspeld dat die zouden samenwerken, ook daadwerkelijk in die cellen zijn aangetroffen, ruimtelijk vlak bij elkaar. Dit is weer een bewijs dat IT en het klassieke lab elkaar wederzijds kunnen versterken.”

Bron: Alpha Galileo