Препараты с антителами выходят на новый уровень

Новый способ синтеза антител может лечь в основу создания высокоэффективных персонализированных лекарств от самых разных заболеваний.

70
просм.
Y-образные антитела и патоген
Y-образные антитела и патоген

Антитела — это солдаты нашей иммунной системы. Эти специализированные Y-образные белки присоединяются к бактериям и вирусам, чтобы либо непосредственно блокировать активность патогена, либо сигнализировать клеткам иммунной системы разрушить захватчика. Именно вторая функция — способность «помечать» захватчиков на уничтожение — делает антитела заманчивым элементом для использования их в препаратах для лечения рака и других различных патологий.

Но не все антитела одинаковы. Из-за тонких, но важных различий в структуре их сахарных групп, два идентичных антитела, атакующие одного и того же патогена, могут быть по-разному эффективны. Ученые из Мэрилендского и Рокфеллеровского университетов ранее разработали метод изменения структуры сахарных групп антител, который дал возможность биохимикам создавать антитела с устойчивыми группами сахара.

Продолжив свою работу, ученые определили, какие конкретные комбинации сахара усиливают или подавляют способность антитела сигнализировать иммунной системе атаковать враждебные микроорганизмы. Результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 13.03.2017, являются важным шагом на пути создания высокоэффективных антител для борьбы с онкологией и аутоиммунными заболеваниями.

Наш первый крупный шаг вперед заключался в разработке метода получения гомогенных гликоформ. Теперь мы можем посмотреть, как отдельные сахара влияют на свойства антител. До этого исследования у нас не было эффективного способа узнать, как отдельные сахара в различных гликоформах влияют на супрессию или активацию иммунного ответа.

Lai-Xi Wang, профессор химии и биохимии в Мэрилендском университете

Способность белка посылать сигналы иммунитету зависит от конфигурации цепочек сахара, прикрепленных к антителу. Во встречающихся в природе антителах эти цепи сахара имеют большую вариабельность. Даже в случае антител, используемых в настоящее время в методах терапии заболеваний, может содержаться широкий спектр вариантов антител, также известных как гликоформы (изоформы белка, любая из нескольких разных форм одного и того же белка), отличающихся по сахарным группам.

В предыдущих исследованиях ученые пытались разобрать гликоформы и собрать их них наиболее эффективные антитела. Однако, как показала практика, эти методы требуют много времени, средств, да и к тому же они неэффективны на 100%. Метод, использованный в текущем исследовании, позволяет исследователям создавать необходимое антитело с идентичными гликоформами посредством биохимии. Затем каждый гликоформ можно тестировать независимо от других, определяя, усиливает он или подавляет иммунный ответ организма.

Эти процессы совсем не оптимизированы. Нет простого способа контролировать гликозилирование.

Гликозилирование — это процесс, посредством которого сахарные группы добавляют к белку, коим и является антитело. Наш метод может быть использован для модификации уже имеющихся на рынке антител, поскольку для их изменения не нужно будет затрагивать генетический уровень.

Lai-Xi Wang, профессор химии и биохимии в Мэрилендском университете

Большинство терапевтических антител на рынке предназначены для лечения рака и аутоиммунных заболеваний. Например, Rituximab (Ритуксимаб) — лекарственное средство на основе антител, используемое для лечения лимфомы, лейкоза и ревматоидного артрита. Ритуксимаб и другие подобные препараты обычно производят через культивирование клеточных линий.

Группа ученых под руководством Lai-Xi Wang, которая специализируется на биохимии белкового гликозилирования, разработала методологию для модификации групп сахарных антител. Они сотрудничали с группой ученых Jeffrey Ravetch из Рокфеллерского университета, специализирующихся на иммунологии и моделях животных, чтобы проверить влияние различных гликоформ на иммунный ответ. Новые результаты помогут в разработке будущих терапевтических средств, в основе которых будут лежать улучшенные антитела.

Наш метод найдет широкое распространение, т.к. его можно будет применить в отношении огромного разнообразия антител. Это важный шаг в разработке терапевтических средств, нацеленных на конкретные виды рака, воспаления и другие заболевания. Мы на пороге создания индивидуальных для каждой болезни лекарств.

Lai-Xi Wang, профессор химии и биохимии в Мэрилендском университете