Bilim Dünyası Alpakanın Bağışıklık Sistemiyle Buluştu

Alpaca bağışıklandırma ve nanobody faj gösterimi, çeşitli hedeflere bağlanan nanobody’lerin keşfini kolaylaştırır. Alpacalara birkaç hafta boyunca, birden fazla ayrı hedef proteininden oluşan bir havuz kullanılarak bağışıklandırma yapılır. Bağışıklandırma sonrasında bir kan örneği alınır ve nanobody cDNA’sı çıkarılarak bir faj gösterimi kütüphanesine dönüştürülür. Kaynak: bioRxiv DOI: 10.64898/2026.03.05.709882

Moleküler biyoloji odaklı lisans ve doktora eğitimini biyomühendislik alanında tamamlayan Will White, Tufts Üniversitesi Bilgisayar Bilimleri Bölümü’nde bir doktora sonrası araştırmacı olarak gelecek araştırmalarının DNA ve protein gibi konularla ilgili olacağından oldukça emindi. Alpacaların da bu denkleme dahil olacağını ise bilmiyordu.

Geçen iki yıl boyunca White, pelüş oyuncak ayıyı andıran yünleriyle değil, aynı zamanda nanobodies olarak adlandırılan özel antikorları üretmeleriyle de bilinen tüylü memelilerle çalıştı. Bu çalışmalar, Communications Biology dergisinde “Functional mapping of immune nanobody repertoires with NanoMAP” başlıklı yeni bir makaleyle sonuçlandı.

Küçük antikorlar, yavaş bir keşif süreci

Makale, Tufts Veteriner Tıp Fakültesi’nin Cummings Tıp Fakültesi’nden Enfeksiyon Hastalıkları ve Küresel Sağlık Bölümü’nde profesör olan Charles Shoemaker tarafından 2022 yılında başlatılan bir araştırma projesinden doğdu. Yıllarca Shoemaker, virüsleri ve hastalıkları yenmek için üretilen antikorlarla, özellikle de köpekbalıkları ve alpaca dahil develer familyasına ait türler tarafından benzersiz şekilde üretilen, antikorların minik versiyonu olan nanobodies ile çalıştı.

Diğer araştırmacılar gibi Shoemaker de nanobodies’in, standart antikorlardan 10 kat daha küçük olmaları sayesinde dar alanlara kolayca sızıp istilacılara ulaşma biçimiyle ilgileniyordu. Ayrıca işlenmeleri de daha kolaydır; standart antikorlar dört protein zincirinden (iki ağır, iki hafif) oluşur ve bunları eşleştirmek zor olabilir. Nanobodies ise yalnızca ağır zincir proteinlerinden oluşur ve bu da eşleştirme ihtiyacını ortadan kaldırır.

White’a göre Shoemaker’in bu yeni projeyle yapmak istediği, yeni nanobodies keşif stratejisini modernize edecek bir yol bulmaktı.

“Chuck ve nanobodies ile çalışan birçok kişi keşif için daha geleneksel yöntemler kullanma eğilimindeydi,” diyor White.

Araştırmacılar, büyük bir gruptan rastgele örnekler seçer, laboratuvarlarda özelliklerini test eder ve deneylerde kullanılabilecek iyi adaylar umarlardı; bu da zaman alıcıdır, çalışmaya değer daha güçlü adayları kaçırabilir ve sık sık tekrarlanmayı gerektirir.

Alpaca kanından aday tedavilere

Shoemaker ve Cummings Tıp Fakültesi’ndeki ekibi, nanobodies’in antigen hedeflere güçlü biçimde bağlanmasıyı daha kolay ve verimli şekilde belirlemeye yarayan özel bir hesaplama aracı olan Nanobody Meta-clustering Analysis Platform (NanoMAP)’ı oluşturmak için Mühendislik Fakültesi’nden Bilgisayar Bilimleri Bölümü’nde profesör olan Lenore Cowen ve araştırma asistanı EG24 mezunu Edward Moseley ile işbirliği yapmaya karar verdi. White, projeye iki yıl önce katıldı.

White’a göre süreç, yerel bir çiftlikten kiralanan alpaca’larla başlar. Ulusal Sağlık Enstitüleri (National Institutes of Health) yönergelerine uygun olarak alpaca’lara, bir patojenden—bu durumda COVID-19, botulinum nörotoksini ya da parazit bir kan karacığından—küçük miktarlarda protein antijenleri enjekte edilir. Bu da bağışıklık sistemlerini nanobodies üretmeye ve karşı saldırıya geçmeye iter.

Araştırmacılar kan örnekleri toplar, nanobodies üreten bağışıklık hücreleri olan B hücrelerini ayrıştırır, nanobody DNA’sını çıkarır ve ardından bunun antigen hedefe ve antigenin tüm bilinen varyantlarına bağlanma yeteneğini test etmek için işlenmesi daha kolay bir biçime dönüştürür.

Bağlanmayanlar (non-binders) elendikten sonra NanoMAP bu dizileri analiz eder, amino asid dizilerinin benzerliğine dayanarak onları “klonal aileler” altında gruplandırır ve araştırmacıların hangilerinin teşhis ya tedavilere dönüştürülecek en iyi adaylar olduğunu belirlemesine yardımcı olur.

“Bu bize, bir ilaç ya da teşhis olarak ne kadar iyi iş yapacakları açısından oldukça benzer özelliklere sahip olmaları beklenen, aynı ya da benzer diziliye sahip nanobodies’i yakalamamızı sağlar.” diyor White. “Nanobodies’i benzer diziliye göre gruplandırırsak, bilgiyi birleştirebilir ve o grubun davranışı hakkında daha doğru bir resim elde edebiliriz.”

Çeşitli hedefler ve disiplinler arası ekip çalışması

White’a göre Tufts’in yaptığı iş benzersizdir.

“Benzer şeyleri yapmaya çalışan başka insanlar da var,” diyor, “ancak daha önce hiçbir yerde görmediğim, elimizdeki verinin sunduğu avantaj, hedeflediğimiz farklı proteinlerin çeşitliliği açısından büyük ölçekli olması: botulinum toksini, parazit proteinleri ve COVID spike proteini gibi.

Alpaca’larla çalışmak dışında bir diğer ayrılık, iki farklı bölümün yan yana çalışması olmuştur.

“Çok defa, farklı alanlardaki insanlar—bu durumda biyoloji ve bilgisayar bilimi—karşı tarafın ne söylediğini gerçekten anlamadan birbirinin sözünü keserek konuşur,” diyor White. “Ancak bu, oldukça farklı grupların işbirliği yapmasının iyi bir örneği.

“Her iki taraf da bundan büyük fayda sağlıyor. Chuck, verilerini analiz etmek için çok daha kapsamlı bir araç elde etti; biz ise bu ilk makale yayımlandıktan sonra üzerinde ilerlediğimiz projeler için kullanabileceğimiz gerçekten güzel bir veri setine erişim kazandık.”

William L. White et al., Functional mapping of immune nanobody repertoires with NanoMAP, Communications Biology (2026). DOI: 10.1038/s42003-026-10907-4 bioRxiv üzerinde: DOI: 10.64898/2026.03.05.709882

Dergi bilgisi:
Communications Biology
,
bioRxiv

İmmünoloji
Bioformatics

Sağlayan:

Hikayenin ardındaki kişiler

BSc Life Sciences & Ecology. Petrol, gaz ve yenilenebilir enerji sektörlerinde ilaç haberleri deneyimine sahip mikrobiyoloji laboratuarı geçmişi.

Full profile →

Matematiksel biyoloji lisansı, yaratıcı yazma yüksek lisansı. Bilim ve dil üzerine benzersiz bakış açılarına sahip, geniş çapta seyahat etmiş.

Full profile →

Atıf

:
When computer science meets the alpaca immune system (2026, October 23)
retrieved 23 October 2026
from https://phys.org/news/2026-10-science-alpaca-immune.html

Bu belge telif hakkına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan adil kullanım dışında, içeriğin hiçbir kısmı yazılı izinsiz çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.