Exploring the power of the timsTOF Ultra to investigate the HLA immunopeptidome with high sensitivity and accuracy, allowing for smaller sample sizes while maintaining a robust immunopeptidome

Význam tématu

Imunopeptidomika se zaměřuje na identifikaci a kvantifikaci peptidů prezentovaných na povrchu buněk molekulami HLA, což je klíčové pro pochopení imunitní odpovědi, vývoj vakcín, diagnostiku nádorů a personalizované imunoterapie.

Cíle a přehled studie / článku

Studie demonstruje využití spektrometru timsTOF Ultra pro vysoce citlivou analýzu imunopeptidomu HLA třídy I z různých počtů buněk řady IM9 (2×10^4 až 1×10^7). Cílem je ukázat, že optimalizovaný workflow dosahuje robustních výsledků i z velmi omezených vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Workflow zahrnuje izolaci HLA komplexů robotickým liquid handlerem, následné eluce peptidů, LC separaci a hmotnostní spektrometrii v režimu DDA-PASEF a DIA-PASEF na přístroji timsTOF Ultra.

• Instrumentace: timsTOF Ultra (Bruker Scientific LLC) s XR tims-kartridgem a vysokotlakou iontovou optikou
• Robotic liquid handling pro obohacení HLA komplexů
• LC gradienty: 60, 90 a 137 minut
• Software: PEAKS 11 (DDA-PASEF), DIA-NN a Spectronaut (DIA-PASEF), PigDiscso 3.8 pro predikci vazby peptidů

Hlavní výsledky a diskuse

Analýzy prokázaly, že z 5×10^5 IM9 buněk lze v režimu DDA-PASEF identifikovat přes 9 000 peptidů, z čehož 72 % bylo HLA-asociovaných. Režim DIA-PASEF při 60min gradientu zdvojnásobil počet detekovaných peptidů (~21 000) a zároveň snížil dobu analýzy na polovinu. Predikce vazby ukázaly vysoký podíl silných vazeb k alelám HLA-A*02:01, A*02:05 a dalším.

Přínosy a praktické využití metody

Optimalizovaný přístup umožňuje provádět imunopeptidomiku z klinicky relevantních vzorků s nízkým počtem buněk, což je zásadní pro analýzu biopsií. Metoda přispívá k výzkumu antigenních peptidů, léčebných vakcín a monitorování imunitní odpovědi.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se zaměří na zkrácení doby analýzy, zvýšení throughputu a integraci strojového učení pro přesnější kvantifikaci a predikci vazby. Rozšíření metodiky do klinických laboratoří umožní cílenou diagnostiku nádorových markerů a personalizované imunoterapie.

Závěr

Spektrometr timsTOF Ultra v kombinaci s PASEF umožňuje průlomovou senzitivitu a rychlost v imunopeptidomice, což otevírá nové možnosti analýzy omezených klinických vzorků bez kompromisů na kvalitě dat.

Reference

Fatou B, Assis D, Cheung N, Shah D, Salzler R, Willetts M. Exploring the power of the timsTOF Ultra to investigate the HLA immunopeptidome with high sensitivity and accuracy. Bruker Scientific LLC & Regeneron Pharmaceuticals, Inc.