Как известно большинству из нас, ламы - наши друзья. Они мягкие, добродушные и забавные, а их имя отличается тем, что является одним из 12 слов в английском языке, начинающихся с двойной буквы L (согласно Третьему новому международному словарю Вебстера, без сокращений). Но мало ли мы знали, что эти пушистые, похожие на верблюдов существа могут спасти всех нас, если Конец придет в форме биологической атаки.
В течение многих лет ученые разрабатывали устройства под названиембиосенсоры, способные обнаруживать первые признаки биологической войны. Эти датчики состоят из антител, обычно клонированных человеческих антител, называемых иммуноглобином G (IgG). IgG являются одним из инструментов, которые иммунная система человека использует для обнаружения, нацеливания и уничтожения таких вирусов, как холера и оспа, которые считаются потенциальным биологическим оружием. Специфические антитела связываются только с определенными вирусными антигенами, поэтому разные типы датчиков выявляют разные типы заболеваний (дополнительную информацию см. в разделе «Как работает ваша иммунная система»). Идея состоит в том, что когда эти датчики на основе антител начинают реагировать, то есть связываться с частицами в воздухе, мы сразу же знаем, что присутствует биологическая угроза и какая это биологическая угроза.
Проблема с такими антителами, как IgG, заключается в том, что они хрупкие. Антитела представляют собой белковые цепи, а IgG состоит как из тяжелых, так и из легких цепей. Это означает, что они имеют сложную структуру, со сложными методами связывания, что делает их производство дорогим и трудоемким. В частности, легкие белковые цепи делают их очень восприимчивыми к изменениям окружающей среды. IgG имеет короткий срок хранения, требует охлаждения, и если он подвергается воздействию высоких температур - выше примерно 150 F (~ 65 C) - он полностью разрушается, делая датчик бесполезным. Введитеантитело ламы
Ламы, верблюды и акулы вырабатывают невероятноустойчивые антителаВ нем нет легких белковых цепей, только тяжелые, что делает его не только устойчивым, но ипростым, с крошечным сайтом связывания (примерно одна десятая размера сайта связывания на человеческом антителе).). Ученые могут быстро создавать этиоднодоменные антитела (sdAb), как это сделали исследователи в Лаборатории военно-морских исследований США в Вашингтоне, округ Колумбия. Используя небольшое количество крови, взятой у лам, ученые создали библиотеку из более чем миллиарда sdAb, сконструированных для связывания с различными антигенами. Поскольку сайт связывания настолько мал, их гораздо проще и дешевле создать, чем другие виды антител. И их простота делает их сильными: они имеют гораздо более длительный срок хранения, чем IgG, не требуют охлаждения и остаются совершенно неповрежденными при температуре до 200 F (~ 90 C).
Используя эти прочные, простые антитела, ученые могли бы разработать библиотеку датчиков для обнаружения любого биологического оружия, которое только можно вообразить, а затем очень быстро разработать антитела, которые связываются с новыми угрозами по мере их появления. Помещенные в переносные контейнеры, солдаты могут нести эти биосенсоры на основе ламы в поле для обнаружения биологической угрозы, как только она станет жизнеспособной. Температурные и временные ограничения больше не будут препятствовать широкому использованию биосенсоров на пересеченной местности.