Современные методы обнаружения антител, например, стандартные серологические тесты, дают ограниченное количество информации за один анализ.

Новые технологии позволяют проводить больше измерений одновременно, но их точность страдает из-за помех в сигналах.

Ученые из Стэнфорда и IBEC нашли решение — они используют полистирольные шарики с уникальными метками из стабильных нерадиоактивных изотопов.

Эти метки распознают с помощью масс-спектрометрии — метода, который уже широко применяют в биомедицинских исследованиях для анализа состава веществ.

Результаты опубликованы в издании Nature Biomedical Engineering.

Мы значительно расширили возможности серологического анализа: теперь можно одновременно определять десятки разных антител в сотнях образцов. Это серьезный инструмент для исследований, разработки вакцин и эпидемиологии, — объясняет Хавьер Ровира Клаве, руководитель исследования, ведущий специалист IBEC и бывший сотрудник Стэнфорда.

Главное преимущество технологии — она позволяет анализировать гораздо больше параметров за раз.

Вместо флуоресцентных сигналов, которые накладываются друг на друга и ограничивают число измерений 500 на анализ, мы используем изотопы. Это убирает проблему наложения и дает возможность одновременно детектировать больше 18 000 показателей в одной реакции, причем потенциал для улучшения огромный, — добавляет Ровира.

В тестах команда применила метод для анализа образцов крови пациентов с SARS-CoV-2, измеряя уровень антител против разных вариантов вируса. Возможность проверять тысячи образцов одновременно с разными штаммами может ускорить реакцию на будущие пандемии и продвинуть исследования иммунитета. Кроме того, технология открывает новые горизонты в изучении аутоиммунных заболеваний.

Анализ большого объема иммунных данных параллельно поможет находить биомаркеры разных патологий, улучшая диагностику и разработку терапий, — говорит Ровира.

Это серьезный шаг вперед в биомедицине и здравоохранении. Команда — профессора Джулиан Сейдж и Гарри Нолан из Стэнфорда, Дэвид МакИлвейн из Университета Невады, исследователь Александрос Драйнас и Хавьер Ровира — продолжает улучшать метод и снижать стоимость тестов, чтобы в будущем внедрить его в клиническую практику.

Этот метод — качественный скачок в серологии. Он позволяет:

• Масштабировать анализы — тысячи образцов за раз, что критично при эпидемиях.
• Снижать стоимость — масс-спектрометрия уже отработана в лабораториях.
• Точно дифференцировать иммунный ответ — например, сравнивать эффективность вакцин против разных штаммов.

В долгосрочной перспективе технология может ускорить создание персонализированных терапий, особенно в онкологии и аутоиммунных заболеваниях, где важно отслеживать динамику антител.

Однако метод все еще требует дорогостоящего оборудования — масс-спектрометры есть не в каждой лаборатории. Кроме того, обработка огромных массивов данных потребует новых алгоритмов, иначе преимущество в скорости нивелируется. Пока технология остается инструментом исследований, а не рутинной диагностики.

Ранее ученые заметили, что организм может шутить с гриппом.