Исследователи из политехнического института Ренсселера разработали новый метод создания антител, направленных на борьбу с болезнями. Удивительно простой процесс был использован для создания антител, нейтрализующих вредные белковые частицы, которые приводят к болезни Альцгеймера.
О процессе сообщается в декабре. 5 Раннее издание журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Процесс, изложенный в документе под названием "Дизайн на основе структуры конформационно-специфичных антител против амилоида β," может использоваться в качестве инструмента для понимания сложной патологии заболевания и разработки новых препаратов на основе антител в будущем.
Антитела – это большие белки, вырабатываемые иммунной системой для борьбы с инфекциями и болезнями. Они состоят из большого Y-образного белка, увенчанного небольшими пептидными петлями. Эти петли связываются с вредными захватчиками в организме, такими как вирусы или бактерии. Как только антитело связывается со своей целью, иммунная система посылает клетки, чтобы уничтожить захватчика. Поиск подходящего антитела может определить разницу между смертью и выздоровлением.
Ученые давно искали методы создания антител для борьбы с определенными недугами. Однако невероятная сложность создания антител, которые присоединяются только к интересующей целевой молекуле, не позволяет ученым реализовать эту амбициозную цель.
При попытке создать антитело расположение и последовательность петель антитела имеют первостепенное значение. Только очень специфическая комбинация петель антител будет связываться с каждой мишенью и нейтрализовать ее. А с миллиардами различных возможных схем и последовательностей петель, по-видимому, невозможно предсказать, какие петли антитела будут связываться с конкретной молекулой-мишенью.
Новый процесс разработки антител был использован для создания антител, нацеленных на разрушительную молекулу в организме: белок Альцгеймера. В исследовании, которое возглавил доцент кафедры химической и биологической инженерии Питер Тессье, используются те же молекулярные взаимодействия, которые заставляют белки Альцгеймера слипаться и образовывать токсичные частицы, которые являются признаком болезни.
"На самом деле мы используем те же белковые взаимодействия, которые вызывают болезнь в головном мозге, чтобы опосредовать связывание антител с токсичными частицами белка Альцгеймера," Тессье сказал.
Болезнь Альцгеймера возникает из-за определенного белка ?? белок Альцгеймера ?? слипаются, образуя белковые частицы. Затем эти частицы нарушают нормальные, здоровые функции мозга. Образование подобных токсичных белковых частиц является центральным фактором таких заболеваний, как болезнь Паркинсона и коровье бешенство.
Важно отметить, что новые антитела к болезни Альцгеймера, разработанные Тесье и его коллегами, цепляются только за вредные слипшиеся белки, а не за безвредные мономеры или отдельные пептиды, которые не связаны с болезнью.
Тессье и его коллеги видят потенциал использования их техники для нацеливания и лучшего понимания схожих типов белковых частиц при таких расстройствах, как болезнь Паркинсона.
"Связываясь с конкретными частями токсичного белка, мы могли бы проверить гипотезы о том, как предотвратить или обратить вспять клеточную токсичность, связанную с болезнью Альцгеймера," Тессье сказал.
В долгосрочной перспективе, когда ученые узнают больше о методах доставки лекарств в чрезвычайно хорошо защищенные ткани мозга, новые исследования антител могут также помочь в разработке новых лекарств для борьбы с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера.